§ 10. 3. Возбуждение волн в волноводах
Для возбуждения волн в волноводах и извлечения из них энергии электромагнитных колебаний используются специальные элементы связи. Наиболее распространенным видом связи является электрическая связь, осуществляемая с помощью симметричного или несимметричного вибратора, вводимого внутрь волновода. Для возбуждения нужного типа волны в волноводе возбудитель, помещенный в нем, должен создавать такое поле, которое совпадает или наибольшим образом приближается к тому полю, которое требуется возбудить. Этот же принцип используется для приемных элементов связи, извлекающих энергию из волновода. Для возбуждения волны типа Н в волновод вводится штырь, перпендикулярный продольной оси волновода (рис. 10. 12, а), т. е. поперек волновода. Для возбуждения волны типа Е штырь вводится с торца волновода параллельно оси z (рис. 10. 12, 6). Остановимся подробнее на возбуждении основного типа волны Рис. 10. 12. Возбуждение волн в прямоугольном волноводе: а - поперечно-электрических; б - поперечно-магнитных
Рис. 10. 13. Возбуждающее устройство прямоугольного волновода: a-к расчету параметров; б-возможная схема построения коаксиально-волновода перехода; I, 3- коаксиальный кабель; 2 – шлейф В общем случае расчет возбуждения полей в волноводе выполняется с помощью векторных уравнений поля с учетом граничных условий, что вообще сложно. Однако ту же задачу можно решить методом зеркальных изображений (или методом наведенных э. д. с. ). Такой упрощенный метод расчета разработан И. И. Вольманом. При этомметоде расчета полагают, что мощность, излучаемая несимметричным вибратором (штырем), переносится по волноводу только волной основного типа С учетом указанного подхода к решению задачи для входного сопротивления несимметричного вибратора в волноводе, закороченного с одной стороны и согласованного с другой, может быть получено следующее выражение: где l - геометрическая высота вибратора; Формула (10. 6) позволяет проанализировать согласование штыря с фидером. Согласование состоит в обеспечении равенства активной части входного сопротивления штыря
Составляющие входного сопротивления, обусловленные основным типом волны, в значительной мере зависят как от положения штыря в поперечном сечении, так и от расстояния Обычно штырь располагают посредине широкой стенки волновода ( Следовательно, настройка возбуждающего устройства производится двумя поршнями. Перемещение поршня в волноводе влияет в основном на На практике часто обходятся одной регулировкой - изменением На рис. 10. 14, а приведен пример широкополосного коаксиально-волноводного перехода с поперечным стержнем, обеспечивающим надежное крепление вертикального штыря и пропускающим большие мощности. Для работы в полосе частот также может быть применен возбуждающий штырь увеличенного диаметра (рис. 10. 14, б), имеющий пестиковую форму для уменьшения торцевой емкости штыря на стенки волновода. Дальнейшим развитием диапазонного возбуждающего устройства является переход " пуговичного" типа (рис. 10. 14, в). Здесь центральный проводник питающей коаксиальной линии оканчивается на противоположной стороне волновода утолщением определенного размера и формы, благодаря чему обеспечивается согласование полных сопротивлений и увеличивается электрическая прочность перехода.
Помимо рассмотренных видов связи существует магнитная связь, осуществляемая введением в волновод металлической петли. На сантиметровых волнах применяется связь в волноводах через отверстия щели в их стенках. Рис. 10. 14. Широкополосные коаксиально-волноводные переходы: a-переход с поперечным стержнем; б-каплевидный зондовый переход; в- " пуговичный" переход Если для возбуждения волны основного типа в прямоугольном волноводе используется полосковая линия, то широкополосный переход между ними может быть реализован применением П-образного волновода, имеющего пониженное сопротивление. При этом П-образный волновод получается из обычного прямоугольного волновода путем установки продольного металлического клина длиной 2 ÷ 3 Рис. 10. 15. Широкополосные переходы от волновода к полосковой линии: а - к симметричной полосковой линии; б - к несимметричной линии; 1, 6 - диэлектрики; 2, 3 - металлические клинья; 4 - полосковый проводник; 5 – пайка
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|