Различные типы переходов прямоугольного волновода на круглый показаны на рис. 6.25. Переход волны Ню (Нго) в прямоугольном волноводе к волноводу круглого сечения с волной Ни (Hoi) осуществляется плавным изменением (деформацией) формы и размеров поперечного сечения, приводящим к постепенному изменению структуры электромагнитного поля. Если длина перехода равна нескольким длинам волн, то /Сет в рабочей полосе волновода не превышает 1,1.

Рис. 6.25. Переходы с орямоугольнопо волновод-а на юруглый: о - 1с прямюугольиого волновода с волной Ню на круглый волновод с волной Ни; б-с прямоугольного волновода с волной Н20 а круглый с в-олной Hoi

Преобразование волны Ню в прямоугольном волноводе в волну Ео1 в круглом волноводе происходит с помощью штыревого излучателя, закрепленного в прямоугольном волноводе и входящего в круглый волновод вдоль его оси:

iB тех случаях, когда тип трансформируемых волн не является низшим (например, волны Еоь Но1 и т. д. в .круглом волноводе), необходимо в конструкциях, переходов предусматривать фильтры для нежелательных типов волн. В качестве фильтров могут быть

Рис. 6.26. Пример конструкции вращающегося соедияеиия:

/ - подвижный волновод; 2 - неподвижный волновод; 3 - подвижная секция; 4 - дроссельное соединение

использованы короткозамкнутые шлейфы, проводящие решетки, направление проводников у которых совпадает с направлением вектора электрического поля нежелательного типа волны, и т. д.

В качестве примера применения переходов рассмотрим вращающееся соединение. Вращающиеся соединения- используются для передачи энергии электромагнитных волн по волноводу, когда одна его часть, соединяемая с приемником или передатчиком, неподвижна, а другая, соединяемая с вращающейся антенной, вращается. В общем случае на рис. 6.26 вращающиеся соединения состоят из двух переходов 1, 2 я вращающейся секции 3. Дроссельное соединение 4 обеспечивает подвижный электрический контакт в месте вращения. Переходы преобразуют волну, распространяющуюся в линии передачи, в волну с аксиально-симметричным типом колебаний. Аксиально-симметричную структуру поля имеют, например, круглые волноводы, работающие на волне Еоь и коаксиальные волноводы, работающие на основной Т-волне.

6.11. ИЗГИБЫ И СКРУТКИ

Изгибы используются для изменения направления потока энергии в линии передачи. Прямоугольные волноводы могут быть изогнуты в плоскости электрического (изгиб в плоскости Е рис. 6.27) и магнитного (изгиб в плоскости Н) полей волны .Ню. Такие волноводы обладают протяженной нерегулярностью, оказывающей влияние на отражение и затухание волн в волноводах.

Рис. 6.27. Кюнотрущия -изгаба в плоскОсти Е

У радиусных изгибов область нерегулярности начинается с места искривления оси волновода и может быть существенно уменьшена, если длина средней линии изгиба кратна величине 1= = V2, где п=1, 2, 3, ...

Для уменьшения величины нерегулярности, вносимой радиусным изгибом, необходимо обеспечить постоянство геометрических размеров внутреннего сечения волновода и высокую чистоту токо-

несущих поверхностей по всей длине изгиба. Для унификации технологического оборудования углы и радиусы изгибов не выбираются произвольно. Для прямоугольных волноводов углы изгибов рекомендуется выбирать исходя из соотношения в=15°п, где п = =1, 2, 3..... 12.

Ряд относительных радиусов изгибов установлен следующим [19]: i?/a = 0,3; 0,4; 0,65; 1,1; 1,75.

Для уменьшения габаритов волноводных устройств вместо радиусных изгибов могут быть использованы уголковые изгибы (уголки). Для компенсации нерегулярности, вносимой уголком, применяют двойной поворот со средней длиной промежуточного участка, равной примерно четверти длины волны в волноводе, а также вводят подстроечные штыри либо используют скос наружной части уголка. Рекомендации по выбору геометрических размеров уголков имеются в [8].

Радиусные и уголковые изгибы в условиях серийного производства получают точным литьем или используют гальванопластику. Точность размеров устройств, получаемых литьем, соответствует требованиям 4-5 классов. Чистота токонесущих поверхностей лежит в предед}ах 6-8 классов. Толщина стенок литых устройств примерно равна :1,5-2,5 мм. Более высокие классы чистоты можно получить методами гальванопластики.

Для изменения плоскости поляризации волны Ню, передаваемой по волноводной линии передачи, используются отрезки скрученных волноводов (рис. 6.28). При этом направление продольной оси волновода остается постоянным, а его поперечное сечение плавно изменяет свое положение. Эквивалентная схема скрученного волновода представляет собой отрезок линии передачи, шунтированный индуктивностью. Для получения минимальных отражений в широкой полосе частот длина скрученного волновода при повороте на 90° должна быть не меньше 2-ЗХв.

Рис. 6.28. Волноводные скрут- Рис. 6.29. Волновые округни в

ни .в прямоугольном волноводе круглом волноводе

При необходимости ограничить объем, занимаемый радиоаппаратурой, применяют малогабаритные секционные скрутки. В таких скрутках поворот плоскости поляризации на любой угол достигается набором четвертьволновых отрезков скрученных волноводов. Отражения, возникающие в местах соединения волноводов, взаимно компенсируются.

В круглых волноводах для изменения плоскости поляризации волны типа Нц размещают по диаметру тонкую металлическую