рассчитана с помощью методов, описаииых в § 7.05. Кроме того, измерялось характеристическое сопротивление этих секций во методу Дэьирса (см. § 3.09). Результаты измерений приведены на рис. 15.05.4. где построены кривые высот вагружающих волноводов, которые необходимы для согласования характеристических i-. - сопротивлений. Требуемые высо-

ты четвертьволновых трансформаторов, обеспечивающие условия согласования вафельных секций друг с другом и с оконеч-I ными волноводами в диапазоне -Гг частот 1250-Н1350 Мгц, были определены из этих кривых и из

, f.v.,M.. .nDi tia тпл кривых И ИЗ

a?jg -I таблиц, приведенных в § 6.04.

* ВЫСПТЯ лпти-чг-еьтпипт^тп- ----

Рис. 15.05.5. Пшеречкое сечение тра, ОДНОсекционного чет-

сформатора между секциями Л а В Ртьволнового трансформато-

фильтра вафельного типа. между вафельными секциями

Все размеры - в лл, В И С составляет 8,66 ММ Раз-

пГи= Гри^,Го 5- Гф=Гс= ЛТ ф'ильтра - нарнс. fe. P-* ? ? - концах

г

H-3.IS

(ЦТЦ

R=iU

17.72

Рис. 15.05.6. Поперечное сечеиие входного и выходного трансформаторов Размерь, без све.вк отиосат!, . -? -Ф'-Ь тина. водом /..диапазона, а размерь, . скоона, траисформа фильтр А. R- радиус скругленяя Все размеры -

к трансформатору, согласующему фильтр С с возно. ihvc скт^лрниГ'Нп* согласующену

На рис. 15.05.7 показаны измеренные кривые ксв и затухания в полосе запирания собранного вафельного фнльтра

Характеристики одиночной вафельной секции S-диапазона пои работе ее в условиях вакуума и под давлением описали также

Газарт .(Guthart) и Джонс i(Jones) [46]. пш f * ИЛ увеличенной шириной полосы пропис-кашля и повышенным ypoeneMjmyCTUMOU мощности [43]. (Принцип

создания вафельного фильтра с широкой полосой пропускания (и широкой полосой запирания) был изложен ранее в конце § 7.05 (где также указывались его размеры), а внешний вид его показан на рис. 7.05.10. Теперь объясним, как можио добиться увеличения допустимой мощности вафельного фильтра при использовании .круглых выступов .вместо квадратных.

Представленный на рис. 15.05.1 фильтр испытывался в условиях высокого уровня мощности до возникновения дугового разряда.

то вт ш т fm j s т ~з п Щш

Рис. 15.05.7. Ксв (а) и затухание (6) собранного фильтра вафельного типа

Затем он был разобран и исследован. На четырех углах выступов в грех центральных .продольных рядах были обнаружены сильные признаки выгорания (на выступах, расположенных в двух рядах у боковых стенок, они обнаружены не были). Скругление только одних кромок .выступов оставило бы рубчики на четырех углах. Поэтому углы также скруглялись примерно до сферической формы, хотя это .место все же оставалось самой слабой частью фильтра с точки зрения допустимой мощности. Было доказано, что для более равномерного распределения поля лучше использовать -круглый выступ, а не квадратный, поскатьку у него только один край я, естественно, нет углов. Для пачучения количественного сравнения принимались во внимание следующие соображения.

Так, Кон (35] провел анализ имя вблизи двумерных скругленных углов. При одинаковых размерах .круглого и квадратного выступов полученные им результаты должны быть еще достаточно точными для полей вблизи линейных кромок выступов. Нижняя кривая на рис. 15.05.8 (из рис. 15.02.5) дает значение максимальной напряженности электрического поля вблизи скругленного края с круговой границей. Эта кривая представлена в функции отношения 2R/b , где R - радиус округления края, а Ь -расстояние - 363 -

между выступами (см. рис. 15.05.3). Для вычисления максимального значения напряженности поля вблизи сферически скругленных

углов квадратных выступов поступим следующим образом [43].

Будем полагать, что плоскость симметрии между выступами имеет потенциал земли. Напряженность электрического поля в глубине области между выступами обозначим через £q. Тогда потенциал V выступа равен

V = + £ b /2. (15.05.1)

Напряженность поля Етаж иа поверхности изолированной сферы радиуса R при потенциале V относительно земли выражается формулой

Рис. 16.058. .Максимальная напряженность р V Еф

поля вблизи скругленных краев круглых лмх -- - -- . выступов (с круговой формой двумерной R

границы скруг.тения) й вблизи сферических

углов квадратных выступов Поэтому для трехмерных

углов квадратных выступов, когда углы имеют сферическую форму, приблизительно справедливо соотношение

Это соотношение также представлено графически (верхняя кривая) на рис. 15.05.8 в зависимости от величины 2Rlb (эта кривая является равнобочной гиперболой). Для рассматриваемых фильтров имеем

(15.05.2)

2- = = 0 6 * 0.210

(15.05.4)

Из рис. 15.05.8 находим, что fmax/fo равно 1,415 для круглого края и 1,667 для сферического угла. Поэтому вафельный фильтр с круглыми выступами должен был бы работать при мощности приб.ти-зительно в

/1.667, U.415)

= 1,39

(15.05.5)

раз большей, чем при квадратных выступах. В случае параллельного включения четырех .вафельных секций с круглыми выступами, как показано на рис. 15.05.9, такой фильтр должен пропустить мощ-- 364 -

ность приблизитепьно в 4Х 1,39=5,56 раз большую, чем одиночный фильтр, изображенный иа рис. 7.05.10; это соответствует приблизительно 15% допустимой мощности прямоугольного волиовода WR650 /.-диапазона.

Рассматриваемый фильтр из четырех вафельных секции испы тывался в присутствии радиоактивного источника на кобальте-60

Рис. 15.05.9. Фильтр вафельного типа на большую мощность, составленный из четыре.\ параллельно включенных секций с круглыми выступами

в воздухе при атмосфер,ном давлении с использованием при этом импульсов длительностью 2,5 мксек и частотой повторения 200 имп1 сек. При импульсной мощности в 6,5 Мгвт (максимально возможной мощности генератора) признаков дугового разряда еще не наблюдалось. Поскольку допустимая мощность одиночного вафельного фильтра с квадратными выступами (см. рис. 15.05.1) равна 1,4 Мгвт, то на основании приведенных выше расчетов фильтр, показанный на рис. 15.05.9, должен при тех же условиях пропустить мощность 5.56Х 1.4 = 7.8 Мгет.

В начале § 15.02 указывалось, что понятие импульсной мощности относится к случаю коротких и.мпульсов. При испшьзованин полученных результатов в случае импульсов большей длительности следует соблюдать осторожность. Вафельные фильтры и с квадратными, и с круглы.ми выступами подвергали воздействию импульсов длительностью 110 мксек с частотой повтореняя 30 имп/сек. При этом допустимая импульсная мощность составила только около 1/3 допустимой мощности, имевшей место для импульсов длительностью 2 мксек. .KpcLve того, оказалось, что дуговой разряд возникает приблизительно через 50 мксек после начала импульса.

Размеры делителей мощности для вафельного фильтра на большую мощность (см. рис. 15.05.9) приведены иа рис. 15.05.10. Каждый из четырех параллельно включемпых фильтров имеет тс же - 365 -

размеры, что и одиночный фильтр, описанный в § 7.05 (см. рис. 7.05.10). /

В конструкции фильтра, приведенной на рис. 15.05.9, три пластины толщиной 2,82 мм, поддерживающие круглые выступы, были сплошными. Позднее эти пластины видоизменили, прорезав между выступами большие круглые отверстия, как показано на рис. 15.05.11, где также более детально изображена вся новая.

Рис 115.05.10. Размеры (в мм) делителя мощиостн фильтра, поиазанного на рис. 15.05.9. Ширина волновода 0=163.1 мм

похожая на этажерку, конструкция. Отверстия были прорезаны для того, чтобы обеспечить связь между четырьмя секция..ми вафельного фильтра, и создать, таким образом, условия, исключающие несиифазное распространение сигналов через различные его секции. Тем самым была предотвращена любая воз.можность возникновения парази-гных резоиансов вокруг пластин (резонансных ловушек) из-за нежестких допусков или других несовершенств (хотя практически такие резонаисы никогда ие наблюдались ни при наличии Отверстий, ни без них).

Нэ ряс. 15.05.12 представлены характеристики ксв фильтров первой (рис. 15.05.9) и второй (рис. 15.05.,М) конструкций соответственно сплошной и пунктирной линиями. В процессе измерений включались оба делителя мощности. Ксв почти во всем L-диапазоне меньше 1,2 в обоих случаях и менее 1,1 в двух-значительных участках этого диапазона.

Характеристике 5.= a7-W и,мТет =атные L<пы, состоит

-осГ?а'исТЖКаГ^Г-характеристик в полосе запирания иет.

-iift-Шё-т-Ш-Wi Ш пт f.Mzu

Рис 15.0512. Характеристики ксв фильтров

зв (сплошная ЛИНИЯ) п с отверстиямп связи (пунктир)