чего тракта применяются аттенюаторы для прямоугольных, круглых, коаксиальных волноводов и других типов линий передачи.

Предельные аттенюаторы. Принцип их действия основан на затухании электромагнитных волн в запредельном волноводе. Они выполняются в виде отрезков волноводов, геометрические размеры которых меньше критических для данного типа волны. При этих условиях распространения волн не происходит, и амплитуда местного поля убывает по экспоненциальному закону с коэффициентом затухания, определяемым соотношением (5.14).

Поскольку режим работы предельных аттенюаторов характеризуется условием ККкр, то выражение (5.14) примет вид

а8,68(2jtA p), (7.11)

что свидетельствует о том, что затухание в волноводе не зависит от частоты.

Наиболее распространены конструкции предельных аттенюаторов на основе отрезков круглых волноводов (фиксированных или изменяющейся длины), через которые осуществляется связь (индуктивная или емкостная) с коаксиальными волноводами (рис. 7.10).

В случае возбуждения в круглом волноводе волн типа Eoi используют емкостную связь (рис. 7.10, а) с помощью дисков, расстояние между которыми / можно, как правило, изменить, осуществляя тем самым регулировку вносимого затухания. Для круглого волновода при волне типа Е критическая длина волны

}J = 2,62R, (7.12)

где R - радиус запредельного волновода.

Затухание аттенюатора (в децибелах) с учетом (7.12) при Х>Якр определяется выражением (5.14):

Л12 (£ ., - 8,68 (2 я /Д р) =20,8W. (7.13)

Проводя аналогичные преобразования для круглого волновода с волной типа Нц, критическая длина волны которой равна Хкр = = 3,41 i?, а индуктивная связь осуществляется с помощью петель, получаем выражение для величины ослабления:

Л12(я ) = 16№. (7.14)

Рис. 7.10. Ореяельные аттенюаторы: а - с емкостной связью; б - с индуктивиой связью

Поскольку ослабление в предельных аттенюаторах не связано с поглощением энергии, а обусловлено отражением волн, необходимо на входе и выходе аттенюатора включать для согласования шайбовые или цилиндрические поглотители, улучшающие его Кст. Наличие этих поглотителей не позволяет получать нижний предел затухания меньше 20 дБ. Верхний предел затухания может достигать 120 ... 160 дБ и ограничен трудностями экранирования аттенюатора. Погрешность вносимого ослабления, в зависимости от конструкции аттенюатора, не превышает ±0,1-1 дБ.

Поглощающие аттенюаторы. По принципу действия они аналогичны полноводным поглощающим нагрузкам. Простейшими фиксированными аттенюаторами для коаксиальных волноводов могут служить отрезки коаксиальных кабелей, затухание которых, в зависимости от диапазона частот и диэлектрического заполнения, составляет 0,5-3 дБ/м.

Разновидностью фиксированных аттенюаторов для коаксиальных волноводов является аттенюатор на основе стандартных поверхностных резисторов типа УНУ и УНУШ, включенных по схеме симметричного Т-образного четырехполюсника. Конструкция такого аттенюатора приведена на рис. 7.11, с, в параллельную

Рис. 7.11. Фиксированный .аттенюатор для коаксиального волновода: а - коиструкция; б - эквивалентная схема

ветвь на схеме замещения рис. 7.11,6 включается шайбовый резистор Ri, а в последовательные - цилиндрические R\. Расчет резисторов проводится исходя из равенства входного и выходного сопротивления аттенюатора волновому сопротивлению используемого отрезка линий -.Бых-заданного значения затухания А\2, допустимого значения Кст и уровня рабочей мощности. Аттенюаторы такого типа применяются на частотах от 100 до 6000 МГц и имеют затухание от 10 до 30 дБ, неравномерность затухания не превышает 1,5 дБ в полосе частот.

Примеры конструкций переменных поглощающих аттенюаторов приведены на рис. 7.12 и 7.13. В втих конструкциях используются пластины специальной формы, выполненные из поверхностных поглотителей на основе пленочных резисторов. Пластины помещают параллельно вектору Е основного типа волны. Регулировка вносимого затухания осуществляется двумя способами:

Рис. 7.12. Перемеиный поглощающий аттенюатор:

/ - волновод: 2 - поглощающая пластина; 3--механизл! перемещения

1) перемещением пластины от узкой стенки волновода (рис. 7.12), где затухание близко к нулю, к центру волновода, где оно максимально, так как напряженность электрического поля и токи проводимости в поверхностном слое также максимальны. Изменение величины затухания в этом случае является функцией распределения напряженности электрического поля в поперечном сечении волновода;

2) введением пластины параллельно вектору Е через узкую продольную неизлучающую щель в середине широкой стенки волновода (аттенюаторы ножевого типа). Изменение величины затухания достигается изменением глубины погружения пластины hn (см. рис. 7.13).

Для уменьшения Кст входа аттенюатора пластины изготавливаются с плавными переходами в виде скосов (рис. 7.12), либо округлений (рис. 7.13), Кст таких аттенюаторов не превышает величины 1,2 в полосе частот 10-157о [24].