Следует иметь в виду, что диапазонные Свойства уголков в Е-плоскости лучше, чем уголков в Н-плоскости, но пропускаемая ими мощность меньше. Для Е-плосткостных уголквв L должна равняться четверти средней длины волны диапазона (W4). Если при

0,г 0,3 Ofi 0,5 Ц6 07 0,8 0,9 1,0

Рис. 7-73. Графики для определения размеров волноводных уголков с компенсацией. -- Н-плоско

стной уголок, ---Е-плоскостной

уголок; А - амплитуда коэффици ента отражения в процентах.

этом Хо/Янр 0,65, ТО полоса пропускания, в которой КБВ>0,95, достигает 20%. Для ЭТОГО же соотношения Яо/Янрдля Н-пло-скостного уголка должна быть равна 0,285Л при полосе пропускания порядка 15%).

Уголки, аналогичные приведенным для прямоугольных волноводов, могут быть применены и для круглых.

Разветвления, волноводов применяются при необходимости ответвления какой-либо части энергии, распространяющейся по волноводу. Виды волноводных разветвлений очень разнообразны, но наибольшее распространение прлучили Т-образные разветвления в Н- и Е-плоскостях (рис. 7-74, а, б). Н-плоскостное Т-образное разветвление эк-нивалентно параллельному соединению двухпроводных линий, так как продольные

поверхностные токн, текущие по широким-стенкам волновода, в месте соединения волноводов разветвляются. Т-образное разветвление в Е-плоскости эквивалентно последовательному соединению. Существенно то, что при поступлении волны с обоих концов основного волновода для передачи максимальной мощности в И-плоскостное разветвление волны к разветвлению должны приходить в фазе, а в Е-плоскостное - в противофазе. Соответственно при поступлении волны в Н-плоскостное ответвление волны в основном волноводе будут синфаз-ны, а при поступлении волны в Е-плоскостное ответвление - противофазны (рис. 7-74, а, б).

На практике применяют симметричные разветвления волноводов в качестве делителей мощности. Разветвления в Е-плоскости обычно более диапазонны, чем в Н-плоскости, и если угол разветвления не очень велик (8-10 град), то его диапазонность более 10% при КБВ>0,94.

Как Т-образные, так и другие типы раа-ветвленнй вызывают отражение воли, отражения могут быть скомпенсированы с помощью дополнительных неоднородностей в месте разветвления.

Двойное Т-образное разветвление (двойной Т-мост, двойной тройник, магическое Т ) на прямоугольных волноводах (рис. 7-74, е) характеризуется следующими свойствами.

-Волны, приходящие к центру моста из плеч Л и £ в фазе, поступают только в плечо Г.

Волиы, приходящие к центру моста иэ плеч Л и Б в противофазе, поступают только в плечо В.

Волны, поступающие в волновод АБ кз плеча В, расходятся в плечи Л и Б в противофазе, причем если эти плечи имеют одинаковую длину и нагружены на одинаковые сопротивления, то волна из плеча В в плечо Г не поступает (плечи В и Г развязаны).

Волны, поступающие в волновод АБ и.ч плеча Г, расходятся в плечи А и Б в фазе, причем если эти плечи имеют одинаковую длину и нагружены на одинаковые сопро-.

а, е)

Рис. 7-74. Т-образные разветвления прямоугольных волноводов а - в Е-плоскости: б - в Н-плоскости: в - двойной Т-мост.

тивления, то волна из плеча Г в плечо В не поступает.

Возможность развязки плеч Гиб двойного Т-моста широко используется на практике.

Кольцевые волноводные мосты (КВ.М) (рис. 7-75) аналогичны кольцевым мостам иа коаксиальных линиях (см. рис. 7-70). Обычно КВМ выполняют в Ё-плоскости, т. е.

Рнс, 7-7S. Кольцевой волновод-ный мост.

ВОЛНОВОДЫ п.жеч включаются в кольцевой волновод последовательно. Это объясняется меньшими габаритами моста и более простой технологией изготовления. Нетрудно заметить, что свойства кольцевого моста аналогичны свойствам двойного Т-моста.

Рис. 7-76. Щелевой вол-иоводный мост.

Достоинством КВМ является отсутствие согласующих элементов, и поэтому он имеет большую допустимую мощность, чем двойной Т-мост. Размеры КВМ выбираются в соответствии с рис. 7-75, причем расстояния измеряются по средней окружности.

Щелевые волноводньш мосты нашли широкое применение, особенно в сочетании с применением ферритов. Щелевой мост (рис. 7-76) представляет собой два прямоугольных волновода, в которых может распространяться только волна Ню- Волноводы имеют общую узкую стенку, в которой прорезана на всю BbicoTy стенки щель.

Размеры щели выбираются так, чтобы при поступлении волны в плечо / мощность делилась поровну между плечами 2 и , а в плечо 3 энергия не поступала. Важно отметить, что при этом волна в плече 4 опережает по фазе волну в плече 2 на 90°.

Винт в центре отверстия служит для настройки моста.

Вращающиеся волноводные сочленения нашедшие применение на практике, схематически показаны иа рнс. 7-77. Коаксиаль-но-волноводное вращающееся сочленение (рис. 7-77, а) имеет зондовый переход от коаксиальной линии к верхнему волноводу и переход с Т-образным вибратором в нижнем волноводе. Внутренний проводник коаксиальной линии неподвижен, а во внешнем для возможности вращения сочленения имеется дпоссельное соединение. Зшдовый переход от коаксиальной линии к волноводу по существу является антенной (несимметричным вибратором) в волноводе, которая может быть рассчитана обычными методами, исходя из условия согласования с

Рис. 7-77. Вращающиеся сочленения. а ~ волиоводно-коаксиальное; б - волноводное.

коаксиальной линией н волноводом. Зон-довые переходы имеют пониженную пропускную мощность и сравнительно узкую полосу пропускания. Для расширения полосы применяют толстые зонды нли шарик на конце зонда. Т-образные переходы обычно отрабатываются экспериментально, имеют большую диапазонность и могут пропускать значительные мощности.

В волноводном вращающемся сочленении (рис. 7-77,6) используется волна Ей. Для подавления волны Нц применяется резонансное фильтрующее кольцо, которое возбуждается только волной Нц и хорошо пропускает волну Еоь В сочленении применен непосредственный переход от прямоугольного волновода с волной Ню к круглому волноводу с волной Ео1, который обычно отрабатывается экспериментальным путем.

Существуют также волноводные вращающиеся сочленения, в которых подавле- -ние волны Нц осуществляется шлейфом, присоединенным к торцу круглого волновода в месте его соединения с прямоугольным. Шлейф представляет собой коротко-замкнутый отрезок круглого волновода, длина которого кратна половине длины волны Нц в этом волноводе и нечетному числу четвертей длины волны Ей. Однако такой метод подавления волны Нц в последнее время применяется реже из-за уз-кополосности и относительно небольшо1 пропускаемой мощности.

Скрутки волноводов применяются при необходимости изменить ориентацию поперечного сечения волновода, для чего волновод скручивают вокруг его оси на необходимую величину. Для уменьшения отражений от скрутки сечение волновода должно быть неизменным вдоль всей скрутки, а ее длина должна превышать две-три длины волны.

Направленные ответвители (НО) применяются для отвода из основного волновода части мощности, обычно незначительной, только от волны, распространяющейся в од-

Рис. 7-78. Направленные ответвителй.

а - Схема направленного ответвителя; б - направленный ответвитель с круглой щелью; в - направленный ответвитель с крестообразными щелями.

йом направлении. Схема направленного ответвителя показана на рис. 7-7Ъ,а. Часть энергии волны, распространяющейся вправо, ответвляется через отверстие связи с и распространяется в верхнем волноводе также только вправо. В идеальном НО волна, распространяющаяся вЛево Рот, совершенно не проходит к его выходу.

Направленный ответвитель характеризуется двумя параметрами: ослаблением (коэффициентом связи) С и направленностью D, которые определяются по следующим формулам:

К Рг,

С = -г или Свб = 10 Ig -~ , дб;

(7-139)

Р° Р

С=или £ аб= 10 Ig- , дб, Ро Ро

(7-140)

где Ро - мощность волны, распространяющейся влево, равная мощности Рп, Рд- мощность на выходе НО при распространении волны влево с мощностью Ро. Классическая конструкция НО состоит из двух волноводов, имеющих общую стен-

ку, в которой прорезаны две щели на расстоянии четверти длины волны, распро-. страняющейся в волноводе. В линии связи каждая щель будет возбуждать две волны, идущие в противоположные стороны. При этом волны в линии связи от двух щелей, идущие против направления распространения волны в основном волноводе, будут компенсировать друг друга, а волны в линии связи, распространяющиеся от щелей в направлении, совпадающем с направлением распространения волны в основном волноводе, будут складываться и поступать на выход направленного ответвителя. Так как практически НО не является идеальным, то некоторая мощность будет распространяться в линии связи в сторону, противоположную основной волне. Поэтому во всех НО на конпе линии, противоположном выходу, ставят поглощающие нагрузки.

На практике нашли применение НО с круглым отверстием связи (рис. 7-78,6) и крестообразными щелями (рнс. 7-78, е).

Ослабление НО с круглым отверстием можно определить по формуле (прямоугольные волноводы с волной Ню одинаковые, щель посередине широкой стенки):

Свб = 20 1&ГТ- cos е

где d - диаметр отверстия;

с и 6 - размеры волновода;

© - угол между продольными осями волноводов; f - толщина стенки между двумя волноводами (длина отверстия связи).

Для НО с крестообразными щелями ослабление равно (при С до -20 дб):

In (4L/r)-1] 2nd

(7-142)

9с* {>= 1

[(4/L/ll,8)=-ip

где К=1,275 для С=-2030 дб и уменьшается до 1 для С=-50-60 дб, а остальные обозначения ясны из рис. 7-78, в или такие же, что ив (7-14).

В тех случаях, когда требуется большая диапазонность и высокая направленность, применяют НО с большим числом отверстий связи, диаметр которых уменьшается от центра к краям по биномиальному закону. Прямоугольные волноводы в таких НО обычно соединяют по одной из стенок, так что оси их параллельны.

Другие типы линий передач;

Рассмотренные выше линии передачи нашли наиболее широкое применение. Однако иногда применяют н другие типы