расчета моста требуется экспериментальная доработка перехода с целью получения максимума согласования.

Схема ответвителя приведена на рис. 5и6. Он состоит из корпуса 2, выполненного в виде прямоугольной коробки. В корпусе заключены две П-образные связанные линии - 1 тл 6. Линия 1 закреплена неподвижно, а линия 6 может перемещаться специальным механизмом. Две гибкие пружины обеспечивают возможность перемещения пластины 6 относительно пластины / для изменения зазора между ними. Четыре муфты - 3, 4, 7, 8 - неподвижно закреплены на корпусе. П-образные линии образуют два каскадно соединенных моста - Ml и М2. Мост Ml образуют связанные линии аЬ и fli&i; мост М2 - связанные линии cd и cidi. В начальном положении П-образных линий мосты Ml и М2 являются трехдеци-бельными.

Если энергия поступает в плечо 8, то Тйостом Ml в точках А и ai она раздеЛИгся пополам. Из точек & и fii энергия поступит в точки d И Ci, являющиеся входными для моста М2 и, складываясь, поступит в плечо 4. Это следует из принципа работы трехдецибельного моста на связанных линиях.

При перемещении подвижной пластины 6 относительно неподвижной пластины / в сторону увеличения зазора коэффициент деления каждого моста будет увеличиваться, что приведет к появлению и дальнейшему увеличению мощности в плече 7 и к уменьшению мощности в плече 4. При значительном удалении линии вся энергия со входа ответвителя будет поступать в плечо 7. Таким образом, при раздвижении связанных линий от начального положения, соответствующего коэффициенту деления мостов Ml и М2, равному 1, происходит плавное перераспределение мощности между плечами 4 и 7. Плечо 3 нагружается балластной нагрузкой. Общая длина

каждой П-образно1линии близка к .

Вход и выходы ответвителя имеют хорошее согласование, поскольку полуволновая линия, даже имеющая различное волновое сопротивление, изменение которого обусловлено изменением величины связи при раздвижении (сближении) П-образных пластин, не вносит заметного рассогласования.

При использовании направленного ответвителя в качестве аттенюатора муфта 8 является входом, муфта 7 - выходом аттенюатора. К муфте 4 подсоединяется рабочая нагрузка, а К муфте 3 - балластная нагрузка.

Конструкция ответвителя приведена на рис. 5.7. Одна из полосковых линий / неподвижно закреплена при помощи изоляционных втулок 13 на основании корпуса. Вторая полосковая линия подвижная. Она жестко связана с направляющим стержнем 4. На крышке 9 установлена направляющая 6, по которой перемещается стержень. Это движение осуществляется вращением винта 5, на котором закреплена шестерня 7. Вращаясь, винт заставляет двигаться стержень, а вместе с ним и полосковую линию. 214

Рис. 5.7. Конструкция направленного ответвителя с переменной связью с перемеп1ением линии:

/ - неподвижная пластина; 2 -подвижная пластина; 3 - изоляционная втулка; 4 - направляющий стержень; 5 -винт; 6 - направляющая; 7-шестерня; - привод; J -крышка; /О -корпус; -гибкая пластина; /2 - вч муфта; /J-изоляционная втулка; ) - пластина

Другой вариант ответвителя с полной СВЯЗЬЮ из10бражвн на ipwc, 5.8. По вдринципу работы он Подобея описаиному выше ответвителю, но отличается от него более (Ирастой конструкцией. Ответвитель состоят из двух изогнутых по окружности полувюлновых линий - 1 \я 2, - заключенных в корпусе 5 и б и окан-Ч1ивающихся выходами 4, 5, 7, 8. Линия / с корпусом 3 1может Вращать-ся механИ31МОМ отНОсительно линии 2. В общем случае полуволншые овяэаиные линии 1 т 2 Образуют два каскадно ооединенвых iMOcra Ml и М2. Мост Ml образуют отрезии линий ас и Club МОСТ М2 Образуют отрезки линий bd и dibu В положении, изображенном на рис. 6.8, отрезки связанных линий ас и ciui, bd \и dibi равны четверти длины волны, а раз-меры линий я расстояние между n:i-мя выбрано тами/м, чтобы в уиазаи-яом положении коэффициенты деления мостов Ml а М2 были равны еяииице.

Если энергия поступит в плечо 4. то мостом Ml она разделится пополам в точках с и Ci. Из точек с и Cj энергия поступит на вход

Рис. 5.8. Схема иаправлениого ответвителя с перемеииой связью с вращением линии:

/подвижная пластина; 2 - неподвижная пластина; 3-подвижный корпус; 4, 5 -вч входы; ff -подвижный корпус; 7, в - вч входы

второго трехдецибельного моста М2 в точки d и di и, складываясь, поступит в плечо 7. Это следует из принципа работы .трехдецибельного моста.

При вращении линии 1 с корпусом 3 в направлении, указанном на ри1с. 5.8 отаосительно линии 2, длины линии ас и CiCi будут увеличиваться, а линий bd и bidi-уменьшаться, т. е. коэффициент деления моста Ml будет уменьшаться, а коэффициент деления моста М2 будет увеличиваться, что приведет к появлению и дальнейшему возрастанию энергии в плече 5 и к уменьшению энергии в плече 7. При повороте линии 2 с корпусом 6 на 180° относительно положения, приведенного на рис. 5.8, образуется один полуволновый мост (длина моста Ml будет равна -, мост М2 перестанет

существовать)., и вся энергия перейдет в плечо 5.

Таким образом, при вращении связанных полуволновых линий от начального положения, соответствующего коэффициенту деления мостов Ml и М2, равному единице, происходит перераспределение мощностей между плечами 5 и 7. Плечо 8 нагружается балластной нагрузкой.

Если одно .43 плеч 5 или 7 соединить с нагрузкой, а второе соединить с линией, то получится переменный аттенюатор с малым начальным затуханием.

Конструкция ответвителя приведена на рис. 5.9.

Рис. 5.9. Конструкция направленного ответвителя с переменной связью с вращением линии:

/ - изоляционная стойка; 2 - подвижная пластина; 5 - подвижный корпус; 4, 5- шестерня; 5 - ось с ручкой; 7 - неподвижный корпус; - вч муфта; 9 -неподвижная пластина

Макет ответвителя с раздвижными линиями имеет следующие характеристики:

- рабочий диапазон частот- 10%;

- деление мощности между выходными плечами регулируется от (0,10,2) дБ до 25 дБ;

- коэффициент бегущей волиы со стороны любого плеча при изменении затухания от начального до максимального - не ниже 0,8;

- направленность ответвителя - не менее 15 дБ.

Макет ответвителя с вращающимися линиями имеет следующие характеристики:

- рабочий диапазон частот- 10%;

- деление мощности от (0,1-0,2) дБ до 15 дБ*);

-- коэффициент бегущей волны со стороны любого плеча при изменении затухания от начального до максимального - не ниже 0,8.

Вк>лноводный ответвитель с переменной связью

В ряде случаев бывает необходимо изменять переходное затухание в ответвляющем волноводе направленного ответвителя. Для этого могут использоваться; аттенюатор поглощающего типа, предельный аттенюатор или поляризационный аттенюатор. Аттенюатор поглощающего типа имеет большой разброс затухания по диапазону. Абсолютное значение затухания меняется со временем. В предельных аттенюаторах велико начальное затухание. Поляризационный аттенюатор имеет большие размеры. Для перечисленных аттенюаторов характерно поглощение мощности, что приводит к ухудшению кпд системы.

В направленном ответвителе с переменной связью эти недостатки устраняются, так как ответвитель не поглощает энергии при изменении затухания и габариты его меньше, чем габариты системы - ответвитель с постоянным затуханием и переменный аттенюатор.

Волноводный направленный ответвитель с переменной связью [58] изображен на рис. 5.10а. Ответвитель состоит из двух параллельно расположенных волноводов, образованных корпусом 7 и крышками 5. Волноводы расположены на некотором расстоянии друг от друга, параллельно широким стенкам. Между волноводами расположены подвижные штоки 3, перемещающиеся в поперечном направлении. В штоках имеются отверстия, в которые помещены элементы связи 4, нредставляющие собой коаксиальную линию. Изоляцией центрального стержня 4 служит диэлектрическая втулка 6. Выступающий в основной и ответвляющий волновод центральный стержень 4 является элементом связи. Подвижные штоки 3 скреплены планкой и перемещаются синхронно при помощи механизма поперек широкой стенки волновода.

*) Максимальное затухание в этом типе ответвителя ограничивается а-працлениостью ответвителя, максимальная величина которой составляет 20-f--25 дБ.

6756

ЭлекТр(иЧеское шле ib сечении волновода изменяется чю , синусоидальному закону: имеет (Максимум в центре ,1вол1новода и нуль у боковой стении. При первмещении стержней связи 4. к боковОй стеике волновода ОНИ попадают в область более слабого электрического поля. Ослабление происходит независимо от частоты и зашей г только от смещения стержней связи относительно оаи 1волно-вода, подчиняясь закону

с = со4- lOlgcos* -л, а

(5.3)

О- *с о

с - перех10Дное затухаиие, дБ; Со-начальное пбреходное вату хание 1при распоЛОжевин стержней СВЯ31И по ОЮи волновода,- дБ;

а - размер сечения волновода по широкой стенке; Да - смещение стержней связи от оаи волноВОда.

Начальное затухание три. положении стержней связи по оси волновода зав1Иоит от глу-бины их Попружения в волновод и определяется экепери-ментально. Количество элементов 1СВЯ31И и их переходное зз-тухаиие ра1асч1итываются в за-В1иаимости ОТ рабочей полосы В необходимой направленности [43], (65]. Расстояиие 1меяу элементами связи должно -л

быть кратно--.

На рис. 5.Юб приведена КОнсгрукция ответвителя.

Описанный переменный, ответвитель работает в саити-метровом диапазоне и имеет слеДующие характеристики:

- диапазон чакггот - 7,5 %;

- начальное затухание - 23 дБ;

-- максимальное затухание - 43 дБ;

- направленность - не менее 30 дБ;

- погрешность затухания по диапазону - не более -1-0,3 дБ;

- коэффициент бегущей волны - не менее 0,95.

5.3. ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ

Волноводные переключатели

Переключатели предназначаются для коммутации свч трактов, например для переключения основных, резервных и контрольных приемников и передатчиков. Эти переключатели Должны быть широкополосными, иметь малые потери в рабочем канале (0,1-h --0,2 дБ), высокое согласование (кбв0,8--0,95) и большое затухание (до 504-80 дБ) между соседними каналами.

В волноводных переключателях эти требования легко выполняются с помощью роторных конструкций [59]. Роторный переключатель состоит из корпуса, к которому подсоединяются коммутируемые каналы, и ротора, который поворачивается для переключения каналов. Ротор содержит один или два прямоугольных волноводных изгиба или уголка в £(Я)-плоскостях. Просачивание энергии между каналами определяется зазором между ротором и корпусом и обычно составляет около 50 дБ. Для уменьшения этогр просачивания применяется система дросселей и поглощающих вставок в роторе и корпусе. Время коммутации роторных переключателей составляет 0,5--l с. Переключатели этого типа выполняются как с ручным, так и с электромеханическим управлением.

Уменьшение времени переключения может быть достигнуто уменьшением массы коммутирующего элемента. На рис. 5.М изображена конструкция такого переключателя с коммутирующим элементом в виде лепестка. Переключатель состоит из корпуса I, с тремя волноводными выходами, расположенными под углом 120°, коммутирующего лепестка 2 и конуса 3. В корпусе переключателя имеются волноводные каналы с общим отверстием, перекрываемым подвижным лепестком. В зависимости от положения лепестка один из волноводных каналов оказывается закрытым, а второй - рабочим. Для обеспечения высокой развязки между рабочим и нерабочим каналами коммутирующий лепесток имеет сечение в виде двутавра, внутренняя часть которого заполнена поглотителем вч энергии. Зазор между лепестком и стенками корпуса должен быть по возможности минимальным (в пределах нескольких сотых миллиметра). Для предотвращения возможного затирания лепестка в конструкции должны быть приняты меры против прогиба верхней и нижней стенок корпуса. Для обеспечения согласования в волноводных каналах переключателя служит отжимной конус 3, который при