ботки, позволяющий получить все отверстия связи одновременно по 7-10 классу чистоты поверхности. Точность размеров элементов связи обеспечивается до сотых долей миллиметра.

Направленные ответвители на основе коаксиальных волноводов. Наиболее распространенные конструкции НО на основе коаксиальных волноводов выполняются с распределенной связью двух линий (рис. 7.25).

Для такого ответвителя переходное ослабление и направленность определяются формулами

i4 = 20lg 43 = 20lg

L lcl-lbl J

(7.21) (7.22)

где Kl= Li2/ VLiL2 - коэффициент магнитной связи; Кс= = Ci2 У С1С2 - коэффициент электрической связи; Сь С2, Ly L2 - собственные емкости и индуктивности одной линии в присутствии другой на единицу длины; С\2, - взаимные погонные емкости и индуктивности связанных линий, р - постоянная распространения, Г- длина области связи.

В настоящее время созданы конструкции НО, обеспечивающие направленность не менее 35 дБ в диапазоне частот 1-3 МГц. Переходное ослабление такого ответвителя может быть изменено в некоторых пределах путем изменения расстояния между основной и вспомогательной линиями.

7.8. МОСТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Мостовым соединением (или мостом) называется восьмиполюсник, в котором волны в выходных плечах равны по величине (2 = 4 = 0,5 Pi) И имеют постоянный фазовый сдвиг в рабочем диапазоне частот (см. рис. 7.20).

Мосты являются взаимными устройствами и представляют собой частный случай направленного ответвителя, у которого ответвленная мощность Pi равна половине передаваемой. Мосты используются в циркуляторах, смесителях, делителях мощности, фазовращателях и др.

Основными характеристиками мостовых соединений являются: коэффициент стоячей волны каждого из плеч при наличии согласованных нагрузок в остальных плечах (Кст), неравномерность деления мощности L, развязка и фазовые соотношения волн в выходных плечах.

Если мощность, поступающая на вход моста, не делится поровну между выходными плечами, т. е. Л41#421=73 дБ, то величина отклонения переходного ослабления моста от 3 дБ характеризует неравномерность деления мощности.

Развязка - величина, характеризуемая отношением мощной-и, подводимой к мосту, к мощности в развязанном плече:

31 = 10 Ig (ВД) = 10 Ig -rrV. (7.23)

Наиболее широкое распространение получили такие мостовые устройства, как двойные тройники, щелевые мосты, квадратурные мосты, кольцевые мосты и др.

Двойной волноводный тройник (двойной Т-мост) (рис. 7.26) образуется путем соединения в единое симметричное устройство разветвителей в плоскости Е и в плоскости Н (Е- и Н-тройников).

Рассмотрим основные свойства двойных волноводных Т-мостов с учетом свойств Е- и Н-тройников, полагая, что все плечи нагружены на согласованные нагрузки и обеспечивают пропускание основной волны Ню.

Сигнал, поданный в Е-плечо, делится на две равные части и противофазно проходит в плечи 1 и 3. Согласно принципу взаимности при подаче противофааных сигналов 1В 1плечи 1 и 3 вся мощность выделится в Е-плсче. Сигнал, поданный в Н-плечо, делится ма две равные части и синфазно проходит в плечи 1 и 3. Справедливо м обратное утверждение - при лодаче синфазных сигналов >в плечи 1 <и 3 сумма1рный сигнал (выделится в Н-плече. В случае равенства волно-

/} >

-плечо

Рис. 7.26. Двойной волно-водный тройник

<-3

Рис. 7.27. Волиоводный щелевой мост

вых сопротивлений Е- и Н-тлеч, аигнал, поданный щ плечо /, делится поройну между .ними. Аналогичное свойство оправедливо и для сигнала, поданного в плечо 3.

Анализируя рассмотренные свойства двойных Т-мостов, можно отметить, что между Е- и Н-плечами так же, как и между плечами 1 а 3, существует взаимная развязка.

Для коэффициентов матрицы рассеяния идеального мостового соединения справедливы следующие соотношения:

Su== S33 = S44 = О-отсутствие отражений;

Si4=l/ /2, S24=-1/12 - противофазность сигналов, разделенных

поровну;

S23 = Si2= 1/1/2 - синфазность сигналов, разделенных поровну; 542 = 0, Si3=0-развязка плеч.

С учетом принципа взаимности матрица рассеяния идеального двойного волноводного тройника без потерь примет вид

(7.24J

Существенным недостатком двойного волноводного тройника является появление волн высших типов в области разветвления и, как следствие, рассогласованность его плеч с сопротивлением подводящих линий. Поэтому для обеспечения нормальной работы Т-моста необходимо его согласовать. В качестве элементов согла* сования используются односторонние диафрагмы, штыри и др.

Реальные конструкции двойных волноводных тройников имеют /Сст=1,2 в полосе частот Ш-15% /о, при этом полоса частот определяется полосой используемых согласующих элементов.

К недостаткам двойных волноводных тройников следует также отнести и пониженный уровень пробивной мощности.

При конструировании и изготовлении двойных волноводных тройников необходимо предусмотреть высокие точности в отношении Hii симметрии и равенства длин плеч. Неизбежная асиммет* рия тройников не позволяет получить развязки плеч более чем 30-50 дБ.

Из технологических методов, обеспечивающих требуемую точность изготовления, распространение получили: пайка и сварка предварительно подготовленных и отъюстированных волноводных труб (применяется для больших сечений волноводов), гальванопластика (применяется для волноводов малых сечений, отличается высокой стоимостью и не позволяет создавать высокопрочные конструкции), точное литье (применяется при массовом производи стве, обеспечивает чистоту токонесущих поверхностей в пределах 5-6 классов шероховатости).

Волноводный щелевой мост (рис. 7.27) состоит из двух одинаковых прямоугольных волноводов, имеющих общую узкую стенку, часть которой вырезается, образуя щель (область связи). Участок соединенных волноводов без узкой стенки образует отрезок широкого прямоугольного волновода с размерами широкой стенки Г 2а. При определенной длине щели / и согласовании щелевого моста мощность волны Ню, поступающая на вход /, делится поровну между плечами 2 и 4 с отставанием по фазе в плече 4 по отноше-* пию к плечу 2 на я/2, при этом мощность в плечо 3 не проходит.