no часовой стрелке. Бегущая жолна в п-й шетле возбуждает сигнал в плече 4. На частотак, достаточно удаленных от резонансной частоты петлевых резонаторов, поступающий в плечо / сигнал передается в плечо 2.

Ниже приведен порядок расчета направленных фильтров с петлевыми резонаторами .на основе прототипов нижних частот. Расчет обеспечивает получение требуемой полоспопропускающей характеристики между плечами / и 4.

РАРНвтыв формулы и порядок расчета

для направлшных петлевых фильтров ввгущея волны типа, представленного на рис. 14.04.1

Параметры go, gi..... gm+i определены в § 4.04, а величины

1, )1 и <02 - иа рнс. 14.02.2;

(gg) 4= --внещияя добротность; (14.04.1)

*, i-hi=- --коэффициент связи; (14.04.2)

\е)в-----внешняя добротность.

(14.04.3)

в 2

V 2лт т 2

(14.04.4) (14.04.5)

(14.04.6) (14.04.7)

ппЛ' ~ ФФичиенты связи по напряжению; т - число длин воля .петлевых резонаторах при резонансе число длин

Сопротивления секций направленных ответвнтелей для четного и нечетного типов колебаний равны; четного

( ),. -Ц/ ; (14.04.8)

ih. 1,0 =2 (U.04.9)

кыi 1rc тП: ~p ----р™

- 302 -

Предлагаемое частотное преобразованне дается соотношением (см. § 8.04)

(14.04.10)

Коэффициенты с,-, i+1 представляют собой коэффициенты связи по напряжению а средней частоте полосы для полосковых направленных ответвителей и определяются выражением i(13.02.2). Коэффициенты представляют собой коэффициенты связи резонаторов фильтра, приведенного на рнс. 8.02.S. Направленный фильтр рассматриваемого типа с петлевыми резонаторами можно также выполнить из волноводов. В этом случае приведенные Выше расчетные формулы должны быть видоизменены точно таким же образом, как это делалось ранее (см. § 14.02), т. е. путем введения коэффициента (А^Л).

На рис. 14.04.2 (Показан эскиз конструкции двух однорезона-ториых направлеиных фильтров, один из которых нартроеи на частоту 1024 Мац, а другой - на частоту 1083 Мгц. Характеристика

jms

Рис. 14.04.2. Конструкция нз двух направленных фильтров. Вес размеры в mn. Промежуток между наружными 1лаг7ннвми. рввныл 12.75.

м. Тол ----

. полистиролом. Толщина i

экспери.ментального устройства такого типа приведена на рис. 14.04.3. Одни фильтр со средней частотой 1024 Мгц был рассчитан на полосу 8,2 Мгц (Qe=a50, (соО' = (са)0,й2Ъ\]. а второй фильтр - на полосу 6,9 Мгц [Qe=314 и (см)-(Ci2P=0,020]. Полоса отсчнтывалась но уровню 3 дб. Длины участков связи кольцевых резонаторов были приняты равными четверги длины волны на средней частоте. Примерно такими же были приняты и длины двух других сторон каждого резонатора с учетом эивишалентной Д.ТИПЫ двух согласованных уголковых неодмородностей. Данные по - 303 -

алредел иию эквивалентной длины компенскроваиной уголковой еоднородиости приведены на рис. 5.07.3, однако показанная здесь конструкция была спроектирована до появления этнх данных.

Область связи каждого петлевого резонатора с нагружающими линиями рассчитывается в соответствии с формулами гл. 13 для согласованного 50-О1много аправленного ответвителя с заданным выше коэффициентом связн. Требуемые сопротивления 2ов и Zoo

KCS 1.20

ксв в плече I

ют tow шо

W10 шо W10 то

f.MlU

Рис. 14.04.3. Экспериментальные характеристики конструкции из двух направленных фильтров

ДЛЯ четиого и нечетного типов колебаний определяются из выражений (13.02.5) и (1.3.02.6) или из выражений (14.04.8) и (14.04.9). Ширина полосковых проводников, .необходимая для реализации этих сопротивлений, для обычной печатной конструлцни определяется из номограмм иа рис. 5.05.3. Ширина полосковых проводников, образующих остальные участки петли, равна ширине БО-омиой линии передачи (несвязанной), определяемой из графиков на рис. SJM.l. Таким образом, 50-омный уровень сопротивлений поддерживается по всему .периметру петли.

Обычно трудно рассчитать петлевые резонаторы так, чтобы в них отсутствовали отражения; поэтому если ib каждом резонаторе должна .быть только бегущая волна, то необходимо осуществить небольшую настройку. Даже .весьма малая иеодиородиость а любом резонаторе приводит к возинкиовению отраженной волны - 304 -

С

со значительной амгалитудой, поскольку она постоянно возбуждается при прохождении прямой волиы по петле.

Одни из наиболее распространеиных способов настройки петлевых резонаторов, .применяемый при язготавленни большого числа направленных фильтров, заключается .в экспериментальном определении ширины петли и ее угловых участков на модели, после чего конструкция по- (-. .-j

ступает в массовое производство.

Другой эффективный способ настройки заключается в использовании четырех пар настроечных винтов (типа, приведенного иа рис. 14.03.3), размещенных по периметру каждого резонатора через четверть длины волны, как показано на рис. рис. 14.04.4. Размещение настроечных винтов 14.04.4. Было установле- для направленного фильтра с петлевым резо-ИО, что резонаторы филь- натором бегущей волны

тров, представ.тенных иа

рис. 14.04.2. можно настраивать в пределах 6%-ной полосы частот с помощью виитов размером 4X40 мм.

При подключении согласованной нагрузки к плечу 3 и генератора сигналов к плечу / травильная .регулиро1Вка настроечных вии-тся осуществляется то выходному сигналу согласованных детекторов, подключенных к .плечам 2 и 4. Бели имеется овипгенератор, который может быть подключен к плечу /, то точно так же осуществляется настройка двух- или трехрезонаторных направленных фильтров.

14.05. Кольцевой резонатор бегущей волны

Кольцевой резонатор бегущей .волны (рис. 14.05.1) тесно связан с направленными фильтрами петлевого типа и широко используется в качестве пассивного умножителя мощности) в .схемах для испытаний элементов свч цепей, рассчитанных на большую

) в обычном смысле понятие усиление по мощности означает, что в активной нагрузке выделяется мощность, превышающая максимально достижи мую мощность данного гс.ератора (т. е. отдаваемую генератором в согласованную нагрузку). В пассивном приборе, каким является резонатор бегущей волны, естественно, такого усиления получить невозможно. Однако если рассматривать мощность, переносимую через любое поперечное сечение кольцевого резонатора бегущей волной, установившейся в этом резонаторе, и сравнивать ее с мощностью волны, отдаваемой генератором в согласованную нагрузку, то отношение первой из величин ко второй может быть больше единицы и допустимо говорить об усилении мощности в указанном смысле. Различие заключается в том. что в первом случае сравнение максимальной мощности генератора проводится с мощностью, отдаваемой в нагрузку, а во втором -с мощностью, запасенной в резонаторе бегущей волиы (прим. ред.).

мсяцноеть. Такой умножитель мощное , обычно изготовляемый из оолиоводов, .можно получить из однорезонаториого натравленного фильтра петлевого тнпа, если удалить выходной направленный

Ч

Рис. 14.05.1. Резоиамсиая кольцевая цель

Рис. 14.05.2. График затухания а, дб, кольцевого резонатора а функции коэффициента связи -201g с, дб, при коэффициенте уснлення мощности в качестве параметра, а - затухание за одни пробег волны по кольцу - 306 -

ответвитель. Для того чтобы внутри кольца с бегущей .волной разместить испытываемые элементы, его периметр выбирается равным нескольким длинам воли. Путем регулировки фазовращателя и согласующего трансформатора в кольце .может быть возбуждена чисто бегущая .волна, даже есля испытуемый элемент не полностью согласован.

Наибольшая часть подводимой от генератора мощности .идет на получение большой а.м.плитуды бегущей вол.иы в пределах кольца, и только небольшая часть ее рассеивается в нагрузке.

Выражение шля коэффициента умножения или усиления мощности (ВОЛНЫ в пр€1делах кольца имеет вид

(14.05.1)

1- 1о- да,

где с - коэффициент связи по напряжению для направленного ответвителя;

а - затухание за одни пробег вошны по кольцу, дб.

.Графики, построенные с помощью выражения (14.05.1) и при-ведеиные на рис. 14.05J2 .н 14.05.3, облегчают определение коэф-

ЦШ т HIS V иг

V 7

Рис. 14.05.3. График коэффициента усиления мощности кольцевого реэошюра (iB разах) в функции его затухання а, дб, при коэффициенте связи -20 Ig с. дб, в качестве параметра.

а - затухание за одни пробег волны по кольцу

фициеита усиления мощности ов кольцевом резонаторе бегущей ВОЛ.ИЫ. Легко заметить, что большие значення коэффициента усиления мощности могут быть (Получены даже лри отиосательно больших значениях затухаиия а.