Кольцевой мост

21.3. Кольцевой мост

Наиболее распространенная схема волноводного кольцевого моста представлена на рис. 21.3.1. Всоответствии с классификацией волноводных разветвлений кольцевой мост, изображенный на этом рисунке, образован четырьмя волноводными Е-плоскостными Т-тройниками, соединенными друг с другом свернутыми по дуге окружности отрезками прямоугольного волновода. Длина каждого из отрезки» между плечами 1 и 2, 1 и 3, 2 и 3 равна Пусть плечи 2, 3 и 4 кольцевого моста (нагружены на согласованные нагрузки, а к плечу / подведена энергия от генератора. Чтобы не усложнять изложения, предположим, что кольцевой- мост согласован, т. е. переход энергии из ^-тройников в кольцо и обратно не сопровождается отражениями энергии.

Так как Е-тройник в боковых плечах возбуждает противофазные волны равной амплитуды (рис. 21.3.2), то по кольцу навстречу друг другу будут распространяться две волны: одна обегает кольцо по часовой стрелке, а вторая - против часовой стрелки. Чтобы различать эти волны, припишем всем величинам, характеризующим бегущую по часовой стрелке (правую) волну, верхний индекс «+», а левой волне, бегущей навстречу - верхний индекс «-». Например, набег фаз для правой волны обозначается , а. для левой . Определим фазу каждой из волн на входе плеч 2, 3 и 4. Расстояние по кольцу от плеча 1 до плеча 2 для правой волны равно . Поэтому (21.3.1)

Расстояние до того же плеча для левой волны равно , поэтому (21.3.2)

Дополнительный фазовый сдвиг в 130° возникает из-за противофазного возбуждения боковых плеч Е-тройника (рис. 21.3.2). Аналогично получаем: (21.3.3) (21.3.4)

Бели отбросить не влияющую на результат разность фаз 360°, то сдвиг фаз между провой и левой волнами на входе каждого из плеч равен (21.3.5)

Таким образом, на входе плеч 2 и 3 правая и левая волны противофазны, а на вход плеча 4 те же волны приходят в фазе. Энергия: в Е-тройник поступает только при противофазном возбуждении. Поэтому из плеча 1 кольцевого моста энергия поступает в плечи 2 и 3 и не проходит в плечо 4.

Определив аналогично фазы воля на входе соответствующих плеч при возбуждении плеч 2, 3 и 4, приходим к следующему правилу; в кольцевом мосте энергия делится поровну между двумя рядом расположенными плечами, т. е. из 1 переходит в 2 и 3, из 2- в 1 и 4, из 3 - в 1 и 4, из 4 - в 2;и 3.

Расстояния по кольцу от входа плеча 1 до входа плеч 2 и 3 равны. Поэтому волны в плечах 2 и3 синфазны при возбуждении плеча 1 тогда как при возбуждении плеча 4 поля в тех жеплечах оказываются противофазными, ибо расстояния по кольцу от выхода плеча 4 до входа плеч 2 к 3 отличаются на полволны (см. рис. 21,3.2).

В длинноволновой части СВЧ диапазона, где использование волноводов нецелесообразно, применяют кольцевые мосты на коаксиальных(рис. 21.3.3) илиполосковых линиях. Мосты на рис. 21.3.3 и 21.3.4отличаются только конструкцией, длина отрезков междуплечами в обоих случаях одинакова. Однако мост на рис. 21.3.4применяют чаще, так как компоновка устройств с прямоугольным мостом оказывается несколько проще.

Основными недостатками кольцевых мостов являются:

- узость рабочей полосы частот, так как выбор длины всех отрезков линий в кольце жестко связан с центральной частотой рабочего диапазона;

- весьма значительные габариты.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 Следующая ⇒