лостого хода или короткого замыкания. Кроме того, для восьми звеньев приводятся эквивалентные схемы нз отрезков обычных (несвязанных) линий. Входные и выходные зажимы звеньев на связанных передающих линиях обозначены иезачерненными кружками. Характеристическое сопротивление звена со стороны входа и выхода указано вблизи соответствующего зажима. Разомкнутые зажимы связанн11Х линий показаны без соединительных линий, а короткозамкнутые зажимы обозначены стандартным символом

-S-

Рис. 5.09.1. Звенья на нес1г51метрнчныч параллельно сБлзаины.х полосковых лииияч и 11\ эквивалентные cxetMbi.

Сд, Cj, и C, -емкости линии на единицу дчнны (см. рис. 5.03.13); v-скорость распространения: нее .ткнки имеют одинаионую длину

зазем.1еиия. Эквивалентные схемы для звеньев н,а связанных полосковых линиях представлены с помощью отрезков открытой двухпроводной линии. В каждом случае приводится волновое сопротивление или проводимость отрезков передающей линии, также электрическая длина 6. Имеет место полная эквивалентность между звеном на параллельно сеязавных линиях и схемой из отрезков дву.хпроводной линии.

На рис. 5.09.1 показаны такие же эвейья на параллельно связанных .тиниях, как и в табл. 5.09.1, но го.тько для несимметричных линий'). Емкости Со, Cat, н Сь имеют здесь тот же смысл, что и иа рис. 5.05.13. Интересно, что емкости на единицу длины на рнс. 5.09.1а для левого и правого параллельных шлейфов в эквивалентной схеме равны соответственно емкостям иа единицу длины между линией а и землей и между линией b и землей. В то же время емкость на единицу длины для соединительной линии в эквивалентной схеме равна емкости иа единицу длины между линиями а и 6 в схеме на связанных линиях. Аналогичные результаты, но только на дуальной основе, имеют место и для рис. 5.09.16, где La и Lb - собственные индуктивности на единицу длц(ы параллельно связанных линий а в Ь, а Lab - взаимная индуктивность иа единицу длины между ними. Так как удобнее оперировать с емкостями линий, то сопротивления отрезков двухпроводной линии в эквивалентной схеме выражены также через Со, Сь и Саь для всех трех приведенных случаев. На рису:ке через о обозначена скорость света в среде распространения.

Если соответствующим образом нагрузить звенья на параллельно связанных линиях, показанных на рис. 5.09.1а и б, то их эквивалентные схемы из отрезков открытой двухпроводной линии преобразуются к очень удобному виду, как можно видеть нз табл. 5.09.2. Заметим, что при указанных условиях эквивалентная схема с двумя шлейфами переходит в схему с одним шлейфом и идеальным трансформатором. Несмотря на ограничения, накладываемые на параметры таких схем, можно использовать достаточно широкий диапазон значений ¥л или Za для заданных соответственно значений Ys и От или Zs и Rt. Поэтому рассмотренные два звена будут особенно полезны для некоторых типов полоснопропускающих фильтров, когда требуется реализовать резонатор с характеристикой последовательного или параллельного шлейфа и обеспечить одновременно трансформацию сопротивления, которая необходима для согласования фильтра с заданным сопротивлением нагрузки. Для подобных же целей, только при несколько усложненных условиях, используется и схема, показанная на рис. 5.09.1 е.

На рис. 5.09.2ff изображено звено из связанных линий типа приведенного под № 9 в табл. 5.09.1, обобщенное для случая

) Данные на рнс. 5.09.1, а также анже в табл. 5.09.2 н на рнс. 5.09.2 были получены путе.ч доработки результатов из грудой [19, 20].

ТАБЛИЦА !.09.г

НЕКОТОРЫЕ ТИПЫ ЗВЕНЬЕВ ИЗ ПАРАЛЛЕЛЬНО СВЯЗАННЫХ ПОЛОСКОВЫХ ЛИНИИ, УДОБНЫЕ ПРИ ТРАНСФОРМАЦИИ СОПРОТИВЛЕНИИ

№ Звено нз параллельно евяаяиных

H=K>t

-jr-Yi-П

Особое условие: VJj + VS = гк.

1 --

От = Ж

Продолжение табл. S.09J

№ Звеио из параллельно связанных линий

Эквивалентная схема

Основные соотношения

Особое условие: , Z ° = 2

Z, = Z,

- ZS -

неравной ширины двух полосковых линий, а иа рис. 5.09.26 и в - соответствующие этому звену эквивалентные схемы из отрезков открытой двухпроводной линии. Как отмечалось выше, звенья

,1 Y°

-zS,

Рис. 5.09.2. Звено из паралле1ьио

-о связанных лиииЯ (а) и его экви-

валентные схемы (6, в).

Сд, и - емкости линии ие единицу длины; о- скорость ряспростра-нення; все линии имеют одинаковую длину

данного типа будут всезапирающими структурами. Однако если их использовать с соответствующим образом включенными сосредоточенными емкостями, то они становятся осноиными элементами фильтров гребенчатого типа (см. § 8.13).

5.10. Волноводные сочленения со связью через диафрагму

Бет (Bethe) [21-24] разработал теорию возмущений для расчета рассеииия энергии малыми диафрагмами, соединяющими линии передачи. Эта теория применима, даже если две линии передачи имеют различные поперечные сечения работают с различными типами волн. Но оиа будет строгой только для бесконечно тонких диафрагм, размеры которых много меньше длины рабочей волны. Диафрагмы должны быть достаточно удалены от любых утлов в стенке линии передачи, причем радиус кривизны стенки должен быть много больше длины волны. Одиа-ко практикой доказано, что указанная теория дает хорошие результаты и тогда, когда диафрагмы расположены относительно близко ,к острым угла.\1 в стенках линии передачки при довольно малых радиусах нх кривизны. Оказалось, что теория Бета применима также для диафрагм конечной толщины с той лишь разницей, что передача через диафрагму уменьшается [25]. Во многих случаях, когда размеры диафрагм ие являются пренебрежимо малыми по сравнению с длиной волны, можно использовать частотную коррекцию Кона (25].

Оригинальные исследования Бета [21-23] были представлены в серии докладов лаборатории излучения Массачусетского технологического института (М[Т Radiation Laboratory Reports), копии которых очень трудно достать. Недавно Коллин [26], используя другой метод, получил некоторые результаты Бета. Достать его работу гораздо легче. Маркувиц [27] переделал многие работы Бета (предстаинл их в удобной форме) и получил большое число эквивалентных схем для линий передачи, связанных диафрагмами, многие из которых представлены в справочнике по волноводам [8]. Некоторые дополнительные схемы для таких линий содержатся в статье Олинера (diner) [28].

Расчет рассеяния энертии малыми диафрагмами по методу Бета состоит из двух отдельных этапов. На первом этапе вычисляются электрический дипольный момент р и магнитный диполь-

ный момент т, индуцированные в диафрагме возбуждающими полями. На следующем этапе вычисляются поля излучения электрического и магнитного диполей.

Рнс 5.10.1. Электрические дипольные моменты, индуцированные в диафрагме электрическим полелл, перпендикулярным к плоскости диафрагмы

На рис. 5.10.1 иэображены две параллельные линии передачи, связанные через малую диафрагму. Характер проникновения электрического поля £оп в нижней линии через диафрагму показан на рис. 5.10.1а. В первом приближении можно считать, что искажение поля в пределах диафрагмы появляется из-за двух электрических дипольиых моментов величиной р, индуцируемых в диафрагме возбуждающим электрическим полем fon (рис. 5.10.16). Электрический дипольный момент в верхней линии параллелен вектору fon и одинаково с ним направлен, в то время как в нижней линии он имеет противоположное направление.

На рис. 5.10.2 показано магнитное поле в диафрагме, связывающей две параллельные линии передачи. Можно считать, что искажение магнитного поля в пределах диафрагмы возникает

из-за двух магнитных дипольиых моментов величиной т, индуцируемых в диафрагме тангенциальным возбуждающим магнитным полем Нщ. В верхней линии магнитный дипольный момент направлен против вектора Hoi. а в нижней линии он совпадает с ним по направлению.