Существенным недостатком аттенюаторов является зависимость фазового сдвига от глубины погружения пластины, поскольку меняется объем вносимого в волновод диэлектрика. Устранить подобный недостаток позволяет [24] изготовление пластины в виде диска радиусом Rp на которюм эксцентрично по отношению к его

U С

Вход

беды

воды

Рис. 7./4.. Аттенюатор яа сверхвысокий уровень мощности

Рис. 7.13. Переменный поглощающий аттенюатор с постошным фазовым сдвигом:

/ - поглощающий слой; 5 - диэлектрический диск

центру наносится поглощающий слой в виде круга радиусом Ra (рис. 7.13). При вращении диска вокруг своей оси из-за различной глубины погружения поглощающего слоя меняется затухание аттенюатора, при этом величина погружения диэлектрического диска в волновод остается постоянной, что и обеспечивает.постоянство фазы. , . -

Пример конструкции аттенюатора ножевого типа на сверхвысокий уровень мощности показан на рис. 7.14. Здесь в качестве поглотителя используется проточная вода, циркулирующая по трубкам, помещенным внутри волновода.

Принцип действия и особенности конструкций: электрически управляемых аттенюаторов будут рассмотрены в § 7.13.

7.5. ВОЛНОВОДНЫЕ ФАЗОВРАЩАТЕЛИ

Фазовращателем называется устройство, используемое для изменения фазы проходящей через него волны и представляющее собой четырехполюсник, коэффициент передачи которого близок к единице, а разность фаз между его входом и выходом определяется выражением

Аф = 2л Яв, (7.15)!!

где I - расстояние между входом и выходом.

В данном параграфе будут рассмотрены только взаимные фазовращатели, сдвиг фаз в которых не зависит от направления движения энергии. 5-21 129

Фазовращатели находят широкое применение в измерительной технике, при согласовании высокочастотных трактов, в антенной технике при формировании диаграмм направленности антенных решеток и т. д. К числу основных характеристик фазовращателей относятся: величина вносимого фазового сдвига, пределы изменения фазы, Кст входа и выхода, уровень допустимой мощности, точность калибровки фазы, тип и геометрические размеры СВЧ Тракта.

По принципу действия в соответствии с (7.15) различают фазовращатели, основанные на изменении геометрической длины линии / и фазовращатели, основанные на изменении длины волны в волноводе Кв. По характеру вносимого фазового сдвига фазовращатели делятся на фиксированные и регулируемые (дискретные и плавные). По конструктивному оформлению различают фазовращатели для прямоугольных, круглых и коаксиальных волноводов, для полосковых и микрополосковых линий и пр.

Существуют многочисленные конструкции фазовращателей, основанных на принципе изменения длины пути, проходимого сигналом от входа до выхода устройства. Это фазовращатели отражательного (рие. 7.15) и телескопического (рис. 7.16) типов.

1 AipbSOAl/M

Рис. 7.15. Отражательный фазовращатель

Рис. 7.16. Фазовращатель телескопического типа

При конструктивной реализации волноводных фазовращателей, основанных на изменении геометрической длины, перемещение отрезков волновода осуществляется с помощью реечного зацепления или микрометрического винта. Регулировать фазу колебаний можно также изменением длины волны в линии передачи в зависимости от параметров заполняющей ее среды.

Конструкции фазовращателей, основанных на изменении параметров заполняющей волновод среды (диэлектрических фазовра-

, щателей), ничем не отличаются от конструкций поглощающих-аттенюаторов (см. рис. 7.12 и 7.13), только на диэлектрических

пластинах отсутствует поглощающий слой, а в качестве диэлектрика выбираются материалы с малым tg6 и большим 8. Принцип действия таких фазовращателей основан на изменении фазовой скорости рабочего типа волны при прохождении волновода с из-

. меняющимся диэлектрическим заполнением. Фазосдвигающая пластина располагается параллельно вектору Е рабочего типа волны.

Таблицы и графики, охватывающие широкие области изменения геометрии и диэлектрической проницаемости заполняющих

волновод материалов, приведены в [10]. По найдевному из графиков значению Квд и требуемому фазовому сдвигу Дф определяется геометрическая длина фазосдвигающей пластины

z=-M, (7.16);

где Xeg - длина волны в волноводе с диэлектриком.

Диэлектрические фазовращатели обеспечивают получение фазового сдвига волны до нескольких сотен градусов.

Принцип действия и конструкции электрически управляемых фазовращателей будут рассмотрены в § 7.13.

7.6. ВОЛНОВОДНЫЕ РАЗВЕТВИТЕЛИ

Для распределения высокочастотной энергии по полноводным каналам в заданном отношении используют различного рода раз-ветвители. Простейшая конструкция разветвителя представляет собой отрезок волновода с помещенной параллельно широкой стенке проводящей пластиной (рис. 7.17, а). При этом образуется разветвление с делением мощности пропорционально высотам вновь образованных волноводов bi и Ьг.

Рис. 7.17. ВолновОДЯые раевет-вятели:

а - разветвление с помющью перегородки в волноводе; б - ЭС-яый Е-тройник; е -90°-ный Н-тройник; г-120°-ный Е-трой-ннк; а-120°-ный .Н-тройник

Одним из наиболее широко встречающихся видов разветвйте-лей является так называемое Т-образное разветвление или еоугяо-водный тройник. Если плоскость разветвления совпадает с плоскостью, в которой лежат силовые линии вектора Е основного типа волны Ню, то такой тройник называется Е-тройником (рис. 7.17,6, г), в случае разветвления в плоскости магнитных силовых линий - Н-тройником (рис. 7.17, е, д). В зависимости от угла, под которым происходит разветвление волноводов, различают 90-градусные (рис. 7.17,6, в) и 120-градусные тройники (рис. 7.17,г, д).

Рассмотрим основные свойства тройников. На рис. 7.18, а представлена примерная структура поля Е-тройника. Будем полагать, что по волноводу распространяется только волна низшего

5* 131