максимальный ксв 1,07 .(ожидаемая .величина 1,08); минимальная направленность 26 <Эб .(ожидалось 25 дб), величины Pi и Рг отливаются от 3 дбяя ±0,2 дб .(ожидалось ±0,16 36).

Сравнение синхронных и периодических ответвителей. В табл. 13.10.2 приведены значения максимального ксв и разба-лансировки связи нескольких З-децибельных периодических ответ-

Рис. 13.13.1. Расчетные характеристики для тре.хшлейфного (п=21 от-ветвителя: ксв V; направленность D: затухание прямо., передачи Р, н переходное затухание Рг

вителей для трех относительных полос ш^. Ни один из них не может быть рассчитай .на любую заданную ширниг полосы, и характеристика любого такого ответвителя п-росто медленно ухудшается с увеличением рабочей полосы ( апример, увеличиваются пульсации ксв). Для улучшения характеристики ответвителя в ореде-лах некоторой зашаинон игирщиы яюлосы моЖ|НО увеличить число шлейфов, Ио следует избегать перехода от четиого к нечетному их числу.

В противоположность этому синхронные ответбители имеют четко выраженную полосу пропускания, в пределах которой, по крайней мере, .их вся я направленность будут оптимальными. С помощью таблиц -в § 13.12 были получены параметры трех различных юинхроииых ответвителей с четырьмя шлейфами. У каждого из них п=3 и R=b,b, а ширина полос нх траисфюр(маторов-орото-типов ратиялась и),=0,40 (ответвитель /), ttig=0,60 (ответвитель 2) и ffii,=O,e0 .(ответвитель 3). Эти три ответвителя дают орибли-- 272 -

эительно опти.мальную характеристику .соответственно для полос шь=0,16, 0.28 и 0,-4 , .которые соответствуют ширине полос в табл. 13..10.2.

таблица 13.13.1

Параметры трех синхронных з-цецибельиых ответвителей (четыре шлейфа)

в табл. 13.13.1 приведены аиачения максимального ов и раз-балансировки связи в пределах этих полос .пропускания. Сравнение с данными табл. 13.10.2 показывает, что ксв синхронных ответвителей с четырьмя шлейфами нрактинески равен 1(или меньше), чем ксв периодического ответвителя с .восемью шлейфами. Наблюдается также небольшое улучшение в разбалэнсировке овяэи по сравнению с .периодическим отвеггвителем с четырьмя шлейфами.

13.14. Расчет экспериментального волноводного шлейфиого ответвителя

Рассм.О'Прим ра1счет 6-(децибельиого волиоводиото ответвителя. Выбранный траис(1>ор1матар-прототип имел следующие параметры; п=4 (пять шлей()>ов), /? = 3, Ш5=0.40. .Ко времени выполнения расчета (И] еще ие были получены таблицы, .приведенные в § 13.12. поэтому .иммитаисы .вычислялись с помощью диаграмм (И] и имели следующие значения:

/Со =.О (1.0);

/Ci = 1.036 (1.0367);

2 = 1,127 (1,1323);

W,= 0,070 (0,0688) /.,=0,274(0,2823) 3 = 0,450 (0,4522)

(13.14.1)

В скобках для сравнения .показаны более точ.иые значения величии, взятые .по табл. 13.12.3 (при проеитироваяии они не использовались) .

Исследование с .помощью вычислительной машины подтверли-ло, что с этими таблилгиы'ми результатами можно .осуществить лучший ответвитель, однако эффект оказывается ие настолько значительным, чтобы оправдать расходы на создание новой модели. Было также показано (И, 22], что хара/ктеристика данного ответвителя могла быть предсказана заранее с (достаточной точностью. Подробности проведенных вычислений аналогичны примеру в предыдущем .парапрафе и здесь -не .приводятся.

Рассчитаниые характеристики гветвителя показаны иа рис. 13.14.1. Эмспериментальяые точки, нанесенные иа том же графике, !Пояоиян)тся ниже.

гт 2т

то 1,4fи

Рнс. 13.14.1. Расчетные характеристики пятишлейфного (га-4) ответвителя. ксв V; иаправлеииость D и пере.\одное затухание Ри.

Точками покаэаиь, результаты нзмеренкй на зкеперныенталькых моделях (см рнс. 1:1.14.3 м 13 11.41

Конструкция и экспериментальные характеристики. Требовалось сконструировать ответвитель 5-диапазона ) с волиоводиыми выходами (использовааись прямоутолыиые волноводы pa31Mepa.Mi1 36,07 X 72,14 мм). Средняя частота шошжна была иметь значение 2975 Мгц (или Ago=iM.07 см).

Поскольку волноводные Т-образные сочленения представляют собой последовательные соединения, иммитансы Ki и Я,- будут полными сопротивлениями, в.иесте с тем, так как Т-образные сочленения 1В0Л1ИОВ0ЯОВ не яаляются 11(щеальиыми последовательными соеяннения.м'и, то нх можно представить эквивалентной схемой, показанной ка рис. 13..14.2).

В любом Т-ойразп.ом соч'Ленении ответвителя параметры Ki-i и Ki, как правило, не равны. Однако .поскольку ояи отличаются

М S -диапазон охватывает частоты от 2.60 до 3.94 Ггц (прим. ред.). *1 Подобная же схема приведена в работе [201. стр. 338. рис. 6Д.2. - 27-1 -

очень иезиагчиггельио, то параметр iKav ка рис. 13.14.2а был взят равным среднему арифметическому значению -- . Аналогично Высота 1вол'Иовода (подставляемая в графиках работы [20] для получения шэраметров Т-образного оочлеиения) была .принята равной Ьаь= ~2 и сочленение считалось симметричным (см. рис. 13.14.2/2).

Сначала .принималось, -что .высоты вол1нп[водов 1(раэмер Ь) прямо пропорциональны соответствующим значениям К или Н (см.

1п'Ло, .выражения 13.14.1); их уро-I вень определялся .(фиксиро- I-о вался) размерами b четырех

7/ /г„ к входов, каждый из которых

- о-СИ-°, был равен 6o=3j607 см. Это

сразу определило размеры b

-О

Рис. 13.14.2. Эквивалентные схемы Т-образных сочленений: о - симметричного; 6 - несимметричного, puuuix; nj W.l.lU ИВ Прямоугольикком Обозначено реактивное со- СТО 346 И ПЯЧ1МРПК1 h r.iTio.irtir.d протпвлени.. которое в данном случае е Ра31МерЫ О ШЛеНфОВ

главных ВОЛНОВОДОВ без ка- ких-либо дальнейших их регулировок. Но для шлейфиых волноводов пришлось размеры b в дальнейшем увеличить, чтобы учесть .коэффициент травсформ.ации, обозначенный в работе (20] 1(не путать с ЧИСЛОМ секций п!). Значение его было найдено .в этой же работе из табл. 6.1.10 иа

противление, которое учитываете

Ь

2 т = 2

ЧТО ЭТО изменило размеры сочленения, величину rt пришлось опраделить скова. Если нужно, то подобная операция повторяется несколько раз (хотя такая необходимость обычно не возникает) по тех пор, пока каждое произведение п^ и размера Ь шлейфного волн01вода ие станет .пропорциональным соответствующему сопротивлению И. ,И, наконец, были определены положения d v d референсных плоскостей -каждого сочленения (см. рнс. 13.14.2 и работу (20]).

Размеры ответвителя вычислялись по з.иачвиия.м сопротивлений, .полученным .из выражений (13.14.1) н эквивалентных схем Т-образного сочленения из работы [20]).

Можно было ожидать, .что в поперечном сечении отвегрвителя в (ПЛОСКОСТИ Е верхняя и нижняя стеики (см. р.ис. 13.09.1) будут

*) в иекоторых иэ наиболее ранних расчетов характеристик ответвителей учитывались и последовательные реактивные сопротивления. Однако, как оказалось, они мало влияют на характеристики, и поэтому во всех более поздних расчетах ими пренебрегали.

пришлось соответственно уве-+ Kl личить в - раз. Ввиду того

31,15

Phl. 13.14.3. Размеры (а) и внешний вид (б) с-деци6ельного ответ-иите.1Я с пятью шлейфами для S-дианазона. Все размеры в мм. Глубина канала 36,07

ступенчатыми, чтобы получить изменения сопротивлений Ки предусмотренные выра(жеиия.м(и (13.14.1). Однако референсиые плоскости (Г| на рис. 13.14.2) передвигаются таким образом, что шлейфы должиы больше укорачиваться там, оже величина (Сопротивлений Ki больше, а это приводит к тому, что верхняя и нижняя стеики оказываются почти прямыми. Для того чтобы они были строго прямыми, как покаваио а рис. 13,09.1, и в то же время сохранить правильные значения сопротивлений Ki, необходимо - 276 -

несколько изменить длины некоторых шлейфов по срашнеиию с их расчетны<ми значениями [20].

Полученные, таким образом, раамвры ответвителя приведены на рис. 13.14.3а. Он омонструирован нз (двух половин, как пока-зайто на рнс. 13.1436. ,Для образоваиия каждого из и-образных ооноваинн были использоваиы по три алюми-ниевые калиброванные пластины. В каждом основании размещены и закреплены болтами шесть алюминиевых .вставок, образующих волноводные каналы. С (помощью этих (вставок реализуются трансформаторы для перехода от высоты волновода 3,607 см к высоте 3,-404 см так, чтобы можно было тгрИсоединить иамерительиые приборы иа стандартном волноводе типа \\/К-284. Глубина всех каналов равна половике от 7,214 см, т. е. 3,607 см. Две части, показанные яа рисунке, были затем наложены друг на друга и скреплены болггами для образования 6-децибельиопо ответвителя.

Результаты измерения характеристик собранного ответвителя показаны иезачерненнымн точками на .рис. 13.14.1, -нанесенными относительно частотной шкалы (А) (она .показалта в -нижней части рисунка). Бели же их рассматривать относнтельно шкалы XgulKg, то они очень точно соответствуют (рассчитанным кривым, однако, средняя частота вместо расчетного значения 2£К75 Мгц равна 3125 Мгц. Предполагалось, что такое расхождение вызвано относительно большими величинами размеров Ь, из-за чего, (например, длины наружных сторон двух центральных прямоугольикков иа рнс. 13.14.3а ра ны гролько (Иримерло 1/7 длины волиы. Таким образом, .могли возникнуть нераспространяющиеся колебания .более высокого порядка, приводящие к эффектам взаимодействия на столь близких расстояниях.

Для снижения средней частоты от 3125 до 2975 Мгц длины всех шлейфов н промежутки между .ними номинально четвертьволновой длины были пересчитаны отиосителыио длин воли в (волншодиых секциях. Затем характеристики ответвителя .измерялись Снова. Как и ожидалось, средняя ча)Стота уменьшилась, но свяэь увеличилась от 6.1 до 5.8 дб.

Поскольку .связь становится еще сильнее ка частотах, смещенных от .центра, было решено уменьшить высоты шлей()>ов с тем. чтобы ослабить свяэь .на 0,5 дб иа юредней часихге н .получить зна.чвние -nepexomiHoro затухания 6.3 (вместо 5,8 дб. Вычисленные вновь раэ'мвры ответвителя приведены на рис. 13.14.4. .Результаты измерений показаны черными точками на рис. 13.:14.1. Оии соответствуют шкале частот (В) в нижней части риСунка. Как видно из него, у этого ответвителя получилось требуемое значение средней частоты, и его характеристика хорошо сотадает с расчетными кри.вы,ми.

Уровень допустимой мощности. Для увеличения уровня допустимой мощности Все края конструкции, перпендикулярные вектору напряженности электрического поля для волны Т.Ею, были скруглены. Радиус скруглекия краев восьми .прямоуголшых вста-- 277 -