пластину, скрученную вдоль оси волновода (рис. 6.29). Требования к выбору длины скрученной части аналогичны требованиям к скруткам в прямоугольных волноводах.

6.12. КОРОТКОЗАМЫКАЮЩИЕ ПОРШНИ В ВОЛНОВОДНЫХ ЛИНИЯХ

Короткозамыкающие поршни используются для изменения длины отрезков линий передачи, а также для настройки резонаторов. Основным требованием, предъявляемым к поршню, является обеспечение величины /Сет, близкой к бесконечности, т. е. получение чисто стоячей волны в волноводе. В связи с этим поршень должен иметь минимальные потери, не зависящие от его перемещения. Из других наиболее важных требований к поршням следует отметить необходимость постоянства положения плоскости короткого замыкания, неизменность сопротивления контакта в процессе эксплуатации, отсутствие искрений в контактах между поршнем и волноводом при работе на больших уровнях мощности.

Недостатки простого механического контакта очевидны: это чрезвычайно жесткие требования к допускам на размеры и чистоту обработки поверхности и быстрое срабатывание контактирующих плоскостей.

Применение пружинных контактов (рис. 6.30) несколько улучшает эксплуатационные характеристики поршня,- но не снимает полностью перечисленные недостатки.

Рис. 6.30. ВОЛНОБОДНЫЙ

коротшзямыкающий поршень:

/ - волновод; 2 - механизм перемещения; 3 - контактные пружины

Ввиду трудности обеспечения хорошего механического контакта по всему периметру поршня, как и в случае соединения волноводов, широкое распространение получили дроссельные поршни (рис. 6.31). В конструкции, показанной на рис. 6.31,а, поршень имеет механический контакт в минимуме продольного тока (точка С), поэтому качество контакта не сказывается на работе поршня. Входное сопротивление в точках АВ равно нулю, так как они находятся на расстоянии Яв/2 от плоскости короткого замыкания внутренней полости поршня.

Волноводный поршень (рис. 6.31,6) образован двумя четвертьволновыми отрезками линий. Из уравнения четвертьволнового трансформатора (6.18) нетрудно получить значение входного со-

противления Za в плоскости эффективного короткого замыкания АА:

Za ==Z\ZcIZ,

где Zbi и Zb2 - волновые сопротивления коаксиальных волноводов, образованных поршнем и стенками волноводов, а Zc - сопротивление контакта в точке С. Следовательно, для получения минимальной величины Za необходимо так подбирать геометрические размеры дроссельных зазоров, чтобы величина сопротивления Zb2 была значительно больше, чем Zbi.

Рт. 6.31. Бесконтактные поршни в волноводах: а, б, в - для круглых и прямоугольных волвоводов; г, д, е--для коаксиальных

волноводов

Изложенные принципы полностью распространяются на конструктивное выполнение короткозамкнутых поршней в коаксиальном волноводе (рис. 6.31,г, д, е). Одной из разновидностей бесконтактных поршней является Z-образный поршень (рис. 6.31,г). Преимуществом поршня такой конструкции является отсутствие механического контакта с внутренним проводником коаксиального волновода.

к недостаткам дроссельных поршней следует отнести частотную селективность (рабочая полоса дроссельного поршня составляет примерно ±15% fo), сложность в изготовлении, требования к тшательности центровки при малых зазорах между поршнем и волноводом.

Технологически более проста конструкция емкостного поршня (рис. 6j31,(3), в котором гальванический контакт заменен достаточно большой емкостью между поршнем и стенками волновода.

В тех случаях, когда в волноводах продольные токи равны нулю (например, в круглом волноводе с волной типа Hoi), необходимость в дросселях отпадает и короткозамыкаюший поршень может иметь конструкцию в виде диска (рис. 6.31,е), не касаюше-гося стенок волновода.

6.13. ДОПУСКИ НА РАЗМЕРЫ ВОЛНОВОДОВ И СТЫКОВКУ волноводных ТРАКТОВ

Значения параметров окомструированных СВЧ трактов, а также элементов и узлов, входящих в тракт, должны находиться в некоторых заранее установленных шредерах (допусках), являющихся мерой точности изготовления указанных шделий. Совокупность механичесиих, элеЕтричеоких, эжоплуатащионных и ремонтных допусков на параметры ОВЧ трактов определяет точн-ость работы всего комплекса радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), включающей СВЧ тракт.

При определении допусков на конструктивные размеры .элементов я узлов волноводных трактов обычно исходят 1из величины допустимого коэффициента отражения (Гтах) или коэффициента стоячей волны /Сет.

При наличии любой нерегулярности в тракте (отклонение геометрических размеров от номинала в процессе изготовления, наличие сосредоточенной нерегулярности, изменившей поперечное сечение волновода, смещение осей соединяемых волноводов и др.) возникают отражения, приводящие к ухудшению параметров рассматриваемых изделий [20].

Пусть два волноводньк узла одного и того же тракта имеют размеры поперечных сечений csiXfei и агХЬг (рис. 6.32). Обозначим через Zi и Z2 их волновые сопротивления, а через и Х2 - длины волн в соответствующих волноводах. Появление отражений объясняется изменением волнового сопротивления в месте появления нерегулярности. Известно, что при небольших Отклонениях размеров а и b волноводов

/CcT = 2i/Z2. (6.19)

Это выражение Справедливо для любой формы сечения волновода и может служить основанием для определения допускав на внутренвие размеры. Задаваясь допустимым значением модуля оэффициента отражения или коэффициента стоячей волны, легко найти дОПусни на размеры сечений волновоиных труб. При стьже двух ВОЛНОВОдав без .диэлектрика величина Кст вьиисляется по формуле

Рис. 6.32. Пример стыковки волноводов, имеющих отклонения в размерах иапе;речных сечений ib иределах допуска