вннта так, чтобы в плече 4 был максимум сигнала, а в плече 2 его минимум.

Для многорезонаториых фильтров эту методику трудно использовать и нужно обращаться к другим способам настройки. Один

-1 1 I Г i.. #г')?Л|,л№ гI I

t,4us

Pile. 14.02.10. Характеристики экспериментального волноводного направленного фильтра с двумя объемными резонаторами: а - прн критической связи; б- при связи немного большей критической

нэ них заключается s том, что аждын резонатор иастранзается отдельно с помощью уста1иовкн. показанной иа рис. 14.02.11.

Сигнал с линейной поляризацией поступает в цилиндрический резонатор через переходное устройство ог прямоугольного к .круглому волноводу, проходя также вращающееся сочленение. Пластинчатое сопротивлеине о переходном устройстве предназначено для подавления паперечнопполяризовамных волн, которые могуг возникнуть в результате отражения от резонатора. 1<огда электрическое поле .в возбуждающем волноводе ориентировано, как показано на рисунке, то два настроечных винта, параллельные напрага-лению этого поля, регулируются по максимуму сигнала 1на выходе детектора. После этого возбуждающий волновод .поворачивается иа 90° н по максимуму сигнала на выходе детектора регулируется другая пара настроечных вяитов. Так ак регулировка последних не будет полиостью независимой, то процесс повторяется до тех

пор, тока сигнал на выходе детектора'не станет иезависимым от направления поляризацн-н .возбуждающей волны. Экспериментальные характеристики, показанные на рис. 14ЛЙ.10, были .получены

Рис. 14.02.11. Блок-схема установки для настройки объемных резонаторов двухрезонаторяого направленного фильтра

прн настройке резонаторов как -раз по такому способу, причем после сборки фильтра дополнительная регулировка .настроечных винтов не производилась.

При другом способе настройки многорезонаторного фильтра рассматриваемого типа используется та же установка, но сигнал с линейной поляризацией подается одновременно во все резонаторы. В этом случае к верхнему прямоугольному волноводу присоединяется измерительная линия, а резонаторы могут быть настроены для каждой из двух ортогональных линейных поляризаций путем иаСлюдения четвертьволнового смещения минимума напряжения во входном волноводе по мере последовательного перевода резонаторов в режим резонанса. Да.нный способ настройки не отличается от описанного в § 11.05 для фильтров с непосредственной связью. Если есть подходящий свип-геиератор, то резонаторы можно просто настроить по максимуму сигнала на выходе детектора в прямоугольном волноводе для двух ортогональных линейных поляризаций сигнала.

Метод измереявя коэффициента связи и коэффициента эллиптичности шолны, возбуждаемой с ломощью больших апертур типа, представленного на рнс. 14.02.4, иллюстрируется с помощью рис. 14.02.12. Коэффициент связи по мощности равен отношению суммы (Мощностей, которые поступают в детектор )(при его поло-- 297 -

жеиии, показаином на рисунке, и когда ои шовернут на 90°), мак-онмальиой мощности генератора. .Коаффициент эллиптичности равен корню квадратному из отношения максимального 31начввня

\1елаби1лейГ\

ШШШШШ

Рис. 14.02.12. Блок-схема установки для измерения характеристик апертур с большиыа коэффициентами связи

мощ1н0сти, поступающей в детектор, к ее минимальному значению. Эти значения достигаются вращением детектора.

14.03. Направленные фильтрт с полуволновыми и одноволновыми полосковыми резонаторами

На рнс. 14.03.1 показан очень важный тип полоскового направленного фильтра. Основные парамегры, необходимые для его расчета, определяются по фор.мулам, .приведенным н подписи к рисунку. Может создаться впечатление, что если резонаторы в таком фильтре соединить каскадно, как показано иа рис. 14.03.2, то получится направленный фильтр, обладающий характеристикой многорезонаторного фильтра. На самом деле это не так [3]. Поэтому данный тнп направленного фильтра применяется Только тогда, когда между плечами / и требуется получить полоснопропускающую характеристику оинорезоиаториого фильтра.

Работу .фильтров типа, (Приведенного иа рис. 14.03.1, можно понять с -помощью лрин-ципа суперпозиции. Возбуждение ;плеча / волной с амплитудой V эквивалентно возбуждению плеч I -я 4 в референсных плоскостях Ti и Ti вол1нами с амплитудой -t- VI2 (случай четного типа колебаний) и возбуждению их в этих же плоскостях волнами соответствеиио с амплитудой +VI2 и -1 2 - 298 -

(случай нечетного типа колебаний). Четный тип возбуждения плеч / н 4 на средней частоте пр.иводит к режиму резонанса только правый полосковый проводник, который отражает волны с амплитудой + VI2 в этих плечах. С другой стороны, нечетаын тип

S)

Рис. I4.03.I. Направленные фильтры с полосковыми резонаторами и емкостными

зазорами связи: а - с полуволновыми резонаторами; б - с полуволновый и одноволновым резонаторами; в - характеристика затухания фильтров в полосе пропускания для плечей 1-4.

С -емкость эвзора; / - полу-волновая полоска; -одно-волновая полоске,

1 Мя-М,

(QuenH беа потерь,!------

ной между входами f-t)

2(р = я -2ш„Сг , рад; 2л-2/2iOoCZu. рад

Рис. ,14.03.2. Пример многорезонаторно!*) структуры, не нчеющеП свойств напрактенного фильтра

возбуждения приводит к режвму резонанса только левый полосковый проводник. Причем амплитуда отражаемой волны в плече / равна -V/2, а в плече 4 +V/2. Следовательно, на резонансной частоте полосковых проводников амплитуда отраженной волиы в плече 4 равиа V, а в плече 1 - нулю. Друшми словами, на средней частоте снюнал, поступающий в плечо /, полностью передается в плечо 4; на частотах, удаленных от резонансной частоты, сигнал без затухания проходит в плечо 2.

Как указывалось выше, (многорезоиаторные полосковые структуры типа, преиставленного иа ряс. 14J03.E, ие могут быть (наярав-- 299 -

лениыми фильтрами. Причину этого можно качествен™ объяоннть,-оиова применяя принцип супврпоакции. Действительно, нетрудно заметить, что когда в плечи 1 я 4 поступают волиы четного нли нечетного режимов, то некоторые иэ резонаторов как слева, так и оправа будут возбуждаться. Поэтому ие создаются необходимые разностная интерференция между отраженными аолиами четиого и нечетного режимов в плече / и суммарная интерференция между отраженными волнами этих же режимов в .плече 4. iB результате структура не будет меть свойств аправленного фильтра. С другой стороны, Вэнзелоу (Wanselow) и Таттл (Tuttle) показали [9], что маргинальная (т. е. опраделеииая только по одному из признаков) характеристика направленного фильтра получается при использовании миоо-орезонаторных структур рассматриваемого типа. Объяснение этого кажущегося парадокса заключается ib том. что Вэнзелоу и Таттл закоротили плечо 3, по-видимому, в референс-

S2S f,Meti

Рис. 14.03.3. ачементы для настройки полоскового направленного фильтра.

/-медный настроечный аинт: 2-внд лолоскн с торца: 3 - наружные пластины; 4-диэ-лектрнческнй сердечник

Рнс. .14.03.4. Характеристики полоскового направленного фильтра с полуволновымн резонаторами.

кса=.24 на частоте /в =884 Мгц

иой ПЛОСКОСТИ Гз И, таким образом, получили трехплечевое устройство (шестиполюоиик). Если .при этих условиях сигнал поступает в плечо /, то действие Дравой цепочки резонаторов эквивалентно подключению к входу / относительяо большого параллельного сопротивления, а короткое замыкание в референсной плоскости Тз равносильно подключению разомкнутой .цепи в референсной .Плоскости Tl. Поэтому характеристика .передачи между плечами I 4 похожа на характеристику переда1чн левой -многорезо-наторной цепочки в структуре, показанной на рис. 14.03.2. - 300 -

Размеры линий с .волновыми сопротивлениями 2 и 2о (см. рис. 14.03.1) .можно определять с помощью графиков, привадеи-ных на рнс. 5.04.1, а размеры зазоров иа концах резонаторов, необходимые для осуществления емкостной связи, - из графиков иа рис. 5.05.9. Прн этом следует помнить, что емкость зазора С примерно равна произведению величины ДС на ширину полоскового резонатора.

Для настройки двух резонаторов в направленном фильтре на одну н ту же частоту можно применить медные настроечные винты или диэлектрические вставки, как показано на рис. 14.G3.3. Максимальная эффективность юстигается, когда эги элементы настройки ра.ополагаются вблизи любого конца резонатора,. где будет большая напряженность электрического поля. Медные настроечные вииты, кроме того, до.-;жки pdcnoflaraTbCH симметрично относительно любой из наружных пластин, чтобы не возбуждалось паразитное колебание типа ТЕМ между наружными пластинами.

Экспериментальные характеристики такого полоскового направ-леиног-з фильтра показаны па p:i-j. 14.03.4.

14.04. Направленный фильтр с петлевыми резонаторами бегущей волны

На рис. 14.04.1 показан полосковый натравленный фильтр, который можно составить из нескольких резонаторов, чтобы получить большое затухание по соседнему каналу. Резонаторы в таком фильтре представляют собой полосковые летли с бегущей волной.

..г! ? 2 3 4-1 я 4*

Рис. 14.04.1. Направленный фильтр с п петлевыми резонаторами бегущей волны

средний периметр которых кратен 360° на средней частоте полосы. Волновые .сопротивления всех несвязанных линяй равны Za; параллельно связан'ные линии характеризуются волновыми сопротивлениями для четиого и нечетного типов колебаний (Zce)i.,+, и (Zoo) г. 1+1.

Связь между леглевым;и .резонаторами осуществляется с помощью четвертьволновых на.правленных ответвителей, описанных в гл. 1.3. Сигнал, поступающий .а .плечо /, возбуждает в каждой петле иа средней частоте .полосы бегущие .волны, направленные - 301 -