МОСТОВЫЕ СХЕМЫ 21.1. Общие сведения

МОСТОВЫЕ СХЕМЫ 21.1. Общие сведения

Мостом в технике СВЧ принято называть четырехплечное устройство (восьмиполюсник), обладающее следующими свойствами:

- при возбуждении любого из четырех плеч моста энергия в одно из выходных плеч не поступает;

- энергия, поступившая в каждое из оставшихся двух выходных плеч, равна половине энергии, поданной на вход моста.

В технике свч мосты применяют в качестве элементов фильтров, балансных детекторов и модуляторов, антенных переключателей, измерительных схем и ферритовых устройств, в качестве делителей мощности и устройств, позволяющих сложить мощности нескольких передатчиков в общей нагрузке и др. Имеется большое число различных схем и конструкций мостов. Ниже рассмотрен ряд часто применяемых на практике мостов.

21.2. Двойной волноводный тройник («магическое Т»)

Двойной волноводный тройник изображен на рис. 21.2.1. Как видно из рисунка, он представляет собой совмещение в одной конструкции согласованных Н-плоскостного и Е-плоскостного Т-тройников, чем и объясняется его название «двойной волноводный тройник». Покажем, что в идеально симметричном двойном тройнике переход энергии из плеча 1 в плечо 4, а также из плеча 4 в 1 при возбуждении волной H₁₀ невозможен. Предположим, что энергия от генератора поступает на вход плеча 1, а плечи 2, 3 и 4 нагружены на неотражающие нагрузки. Так как вектор электрического поля волны в плече 1 параллелен продольной оси волновода в плече 4, то в плече 4 могут возбудиться лишь волны Е и волны Н высшего типа, распространение которых невозможно, ибо волновод в плече 4 рассчитан на прохождение только волны . Следовательно, энергия, поступающая в нагрузку плеча 4, равна нулю, и двойной волноводный тройник при возбуждении со стороны плеча 1 эквивалентен Н-плоскостному Т-тройнику.

Перенесем генератор в о лечо 4, а в плечо 1 введем неотражающую нагрузку. Вектор электрического поля волны в плече 4 перпендикулярен узким стенкам волновода в плече 1, что делает невозможным возбуждение в нем волны типа . Следовательно, при возбуждении плеча 4 энергая в плечо 1 не ответвляется, и двойной волноводный тройник оказывается эквивалентен Е-плоскостному Т-тройнику. Так как в согласованном Н-плоскостном Т-тройнике плечи 2 и 3 возбуждаются с равной амплитудой в фазе, а в согласованном Е-плоскостном Т-тройнике те же плечи возбуждаются с равной амплитудой в противофазе, то в двойном тройнике:

- при возбуждении плеча 1 мощности, поступающие в плечи 2 и 3,равны половине входящей в плечо 1 мощности, а

поля синфазны. В плечо 4 энергия не ответвляется;

- при возбуждении плеча 4 мощности, поступающие в плечи 2 и 3, нравны пол овине входящей в плечо 4 (мощности, а поля про-тивофазны. Б плечо 1 энергия не ответвляется.

Очевидно, что верны и обратные утверждения:

- при синфазном возбуждении плеч 2 и 3 двойного тройника волнами равной амплитуды энергия поступит только в плечо 1;

- при противофазном возбуждении плеч 2 и 3 двойного тройника волнами равной амплитуды энергия поступит только в плечо 4.

При возбуждении плеча 2 энергия ее поступает (в плечо 3. Отсутствие возбуждения в плече 3 можно рассматривать как результат одновременного воздействия на плечо 3 двух противофазных волн равной амплитуды (рис. 21.2.2). Волну в плече 2 можно рассматривать как суммудвух синфазных волн равной амплитуды. Поэтому возбуждение плеча 2 волной единичной амплитуды (рис. 21.2.2а) эквивалентно одновременно двум случаям возбуждения:

- плечи 2 и 3 возбуждены синфазно волнами половинной амлитуды (рис. 21.2.26);

- плечи 2 и 3 возбуждены в противофазе волнами половинной амплитуды (рис. 21.2.2в).

При противофазном возбуждении плеч 2 и 3, как было выяснено выше, возбуждается только плечо 4. Синфазное возбуждение плеч 2 и 3 приводит к возбуждению только плеча 1. Следовательно, энергия, поступившая в плечо 2, поровну разделится между плечами 1 и 4. B плече 3 энергия равна нулю. Аналогично можно показать, что при возбуждении плеча 3 энергия не поступает в плечо 2.

При нарушении согласования Н- и Е-тройников моста параметры моста существенно ухудшаются. В частности, энергия из плеча2 начинает поступатьв плечо3, а при возбуждении плеча 3 часть энергии проходит в 2, т. е. идеальным мостом является только полностью согласованный двойной волноводный тройник, называемый иногда в литературе «магическим Т». Рабочий диапазон «магического Т» ограничен полосой частот, в пределах которой сохраняется согласование Н- и -Е-тройников,

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 Следующая ⇒