![]()
|
|||||||
Мосты на связанных линиях ⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6 21.6. Мосты на связанных линиях Введем в прямоугольный или круглый металлический экран на некотором расстоянии друг от друга два параллельных проводника с круглой либо другой формой поперечного сечения. К обоим концам каждого из проводников подсоединим внутренние проводники коаксиальных линий (рис. 21.6.1). Пусть энергия подводится к плечу 1, а в остальные плечи включены согласованные нагрузки. При анализе снова воспользуемся методом синфазно-противофазного возбуждения, т. е. возбуждение плеча 1 волной единичной амплитуды будем рассматривать как результат одновременного синфазного и противофазного возбуждения плеч 1 и 4 волнами половинной амплитуды. При синфазном возбуждении разность потенциалов между проводами А и Б равна нулю. Поэтому все силовые линии электрического поля, исходящие из проводников А и Б, замыкаются на экран (рис. 21.6.2). Таким образом, для синфазной волны мост может рассматриваться как единая экранированная линия с некоторым волновым сопротивлением
Входное сопротивление Соответственно коэффициенты отражения и прохождения в сечении // равны Волна, прошедшая сечение /, частично отражается в сечении //. Энергия прошедшей сечение // волны поглощается в согласованных нагрузках, подключенных к плечам 2 и 3. Отраженная в сечении // волна возвращается ко входу моста, снова отражается в сечении / и т. д. Суммируя поля всех отраженных в плечах 1 и 4 волн, а также волн, прошедших в плечи 2 и 3, методом, изложенным в разд. 18.7, получаем:
где
При противофазном возбуждении потенциалы внутренних проводников коаксиальных линий и проводов А и Б равны по величине, но противоположны по знаку. Поэтому часть силовых линий замыкается между проводами А и В (рис. 21.6.4). Структура электрического, а следовательно, и магнитного полей при противофазном возбуждении, как видно из сравнения рис. 21.6.2 и 21.6.3, отличается от структуры поля при синфазном возбуждении. Соответственно различными получаются и волновые сопротивления линии, заключенной в экран. Обозначим сопротивление этой линии при противофазном возбуждении через
Суммируя все отраженные и прошедшие волны по аналогии со случаем синфазного возбуждения, получаем:
Так как падающие волны ib плечах 1 и 4 врассматриваемом случае противофазны, то противофазными будут волны, отраженные в эти плечи, и волны, прошедшие в плечи 2 и 3 (см. рис. 21.6.4, на этом рисунке величина Соотношение между которое тождественно удовлетворяется, если Из (26.6.15) вытекает соотношение При Величины волновых сопротивлений Реально из-за погрешностей, неизбежных при изготовлении моста, и некоторых других факторов небольшая часть энергии как отражается от входа моста, так и проходит в плечо 3. Чем выше частота электромагнитных колебаний, тем сильнее сказываются погрешности в изготовлении. Рассматриваемое устройство будет обладать всеми свойствами моста, если наряду с отсутствием энергии в плече 3 входящая в плечо 1 энергия разделится поровну между плечами 2 и 4. При этом модуль отношения должен равняться единице, т. е. Целесообразно так подобрать длину моста так как в окрестности первого максимума изменения функции откуда Как показывает расчет по ф-ле (21.6.17), отношение мощностей в плечах 2 и 4 отличается от единицы не более чем на 0,05 в полосе частот ±20%, т. е. мост на связанных линиях весьма широкополосен. Отметим, что согласно (21.6.17) поля в плечах 2 и 4 всегда сдвинуты по фазе на 90°. //ВП
|
|||||||
|