.На рис. 15.07.1 схематически представлена конструкция .фильтра (без сходящихся иа конус последовательностей щелей) Его измеренное затухание на основной волне ТЕМ приведено на рис. 15.07.2 для нескольких значений волнового сопротивления коаксиальной линии от 50 до 20 ом. Волновое сопротивление варьировалось путем изменения диаметра внутреннего проводника от

Рис. 15.07jl. Коаксиальный филыр поглощающего типа

Рис. 16.07.2. Затухание экснеримеитального коаксиального фильтра поглощающего типа с волной ТЕМ при различных волновых сопротивлениях линии - 374 -

16,9 ММ (для 50 ом) и выще. Из рисунка видно, что затухание на волне ТЕМ достаточно велико в очень широком диапазоне частот для всех значений волнового сопротивления лин-ии и что оио возрастает с уменьшением волнового сопротивления.

Волна ТЕц распространяется иа частотах выше 3,5 Ггц. Был разработан возбудитель волны ТЕц и измерено затухание поглощающего коаксиального фильтра для двух поляризаций волны ТЕц. При одной поляризации токи стремятся пересечь щели и сильно затухают, причем общее затухание приблизительно равно затуханию для волны ТЕ.М. При другой поляризации щели не возмущают течение тока так сильно, и связь через них намного слабее; измеренное затухание (в децибелах) для этого случая составляет .около 1/5 от затухания при ортогональной поляризации .волны ТЕц и для волны ТЕМ.

Один из путей получения высокого затухания волиы ТЕн при всех пачяризациях - использование двух каскадно соединенных фильтров, но повернутых на 90° относительно друг друга.

Ко времени написания книги другие возможности еще только рассматривались.

Для того чтобы иайти конфигурацию щелей, соответствующую максимальной связи в полосе запирания, экспериментально подбирались форма и размеры одиночных щелей. Так, например, можио было бы сделать гантельные щели, которые резонировали бы на более низких частотах, чем обыкновенные прямоугольные щели, и, таким образом, давали бы несколько более сильную овязь вблизи частоты среза. Однако неясно было, стоит ли за небольшое улучшение расплачиваться усложнением мехаияческой обработки в большинстве устройств.

Проводился также численный анализ иекоторых идеализированных случаев для определения зависимости затухания в полосе запирания от различных параметров. В каждом случае щыи располагались близко друг от друга. Когда ширину щелей и высоту волноводов пришлось вдвое уменьшить, чтобы разместить удвоенное количество щелей, то увеличение вдвое числа щелей, а также вторичных волноводов на единицу длины не дало заметного повышения затухания. Наибольшее затухание и самая плоская частотная характеристика получились при самых широких щелях (равных по ширине высоте .волновода).

Результаты экспериментов показали, что ксв 50-омного фильтра в номинальной полосе пропускания от 1,2 до 1,4 Ггц меньше 1,09. .В полосе запирания ксв 1ДЛя волны ТЕМ оказался меньше 1,5 в пределах от второй и до пятой гармоники включительно.

Литература

1. Campbell R. D. Radar Interference to Microwave Communication Services, Elec Eng., Vol. 77, pp. 916-921 (October 1958).

2. Ryan A. H. Control of Microwave Interference, IRE Trans., PGRFl-1, pp. 1-10 (May 1959).

; S-bV u, Tomiyasu K. Effects and Measurements of Harmo-

----------------------- .-. Electron ВеапкГргос. IRE. Vol. 44.

Tip. 61-64 (January 19561.

6. J e p s e n R. L. Ion Oscillatfons in Electron Beam Tubes; Ion Motion and Energy Transler, Proc. IRE, Vol. 45, pp. 1069-1080 (August 1957).

7. Sutherland A. D. Relaxation Instabilities in Hiffh-Perveance Electron Beams. IRE Trans. PGED-7, pp. 266-273 (October 1S60).

8. К 0 i к e V. and К u m a g a i Y. An Experiment ol Ion Relaxation Oscillation m Electron Beams, Proc. IRE, Vol. 49, pp. Э25-526 (February 1961).

9. D 0 e h le r O. Space Effects in Traveling-Wave Tubes Using Crossed Electric and Magnetic Fields, Proceedings of the Symposium on Modern Advances in .Vlicrowave Techniques, Brooklyn, N. Y., November 8-10, 1954, Polytechnic Institute of Brooklyn, N. Y.. Vol. 4. pp. 101-121 (1955).

Cm. особо стр. 115- 1,19.

10. Gould R. W. Space Charge Effects in Beam-Type Magnetrons. J. Appl. Phys.. Vol. 28, pp. 699-605 (May 1957).

11. Novick G. and Price V. G. Measurement and Control of Harmonic and Spurious Microwave Energy, General Electric Microwave Lab. Palo Alto, Calilornia. Final Report. Phase 111. Contract AF 30(6021-1670, ASTIA Document No. AD-214430 (May 15, 1969). RADC TR-59-172.

12. Price V. G., Rooney J. P., Stone R. H. Measurement and Control of Harmonic and Spurious Microwave Energy. General Electric Microwave Laboratory. Palo Alto. California, Final Report, Change A, Contract AF 301602)-1670 (March 1960).

13. Price V- G., Stone R. H., Rooney J. P. Measurement and Control of Harmonic and Spurious Microwave Energy, General Electric Microwave Laboratory. Palo Alto, California. Final Report, Phase II, ASTIA Document No. AD-2H430 (March 1959).

14. M a с К e n z i e L. A. Klystron Cavities for Minimum Spurious Output Power, Research Report No. EE418, School oi Electrical Engineering, Ithaca, N. Y.. Cornell University, (January 31. 1969).

15. T 0 m i у a s u K. and F о r r e r M. P. Diode Oscillation in Righ-Voltae Klystrons. IRE Trans. PGED-6, pp. 381-366 (September 1961).

16. Chodorow M., et al.. Design and Performance of a High-Power Pulseil Klystron, Proc. IRE, Vol. 41, pp. 1584-1602 (November 1953).

Cm. особо стр. 1601.

17. Tomiyasu К. On the Possibility of Drift-Tunnel Oscillations in Hiijli Power Klystrons, Proc. IRE. Vol. 49, pp. 1207-1208 (July 1961).

18. Ruetz J. A. and Yocom W. H. High-Power Traveling-Wave Tubes for Radar Systems, IRE Trans. PG.VilL-5. pp. 39-45 (.ipril 1961).

19. Dow D. G. Behavior ol Traveling-Wave Tubes Near Circuit Cutoff, IRE Trans. PGED-7, pp. 123-131 (July I960).

20. Young L... Crista) E. G.. Sharp E. and СI i n e J. F. Techniques lor the Suppression of Spurious Energy, Final Report, SRI Project 3478, Contract AF (30(602)-2392, Stanford Research Institute. Menlo Park, California (March I9C2). R.DC-TDR 62-164.

21 T 0 m 1 у a s u K- fn Spurious Outputs from High-Power Pulsed .Microwave Tubes and Their Control, IRE Trans. PG,MTT-9, pp. 480-184 (November 1961).

22. Torgow E. N. Hybrid Junction-Cutoff Waveguide Filters, fRE Trans. PG.WT-7, pp. 163-167 (January 1959).

23. С r 1 s t a 1 E. G., Young L. and Schiffman B. M. Suppression of Spurious Frequencies. Quartely Progress Report 3. SRI Project 4096, Contract AF 30(602)-2734. Stanlord Research Institute, Menlo Park, California (January

24. Duncan B. J. and Vafiades B. Design of full Waveguide Bandwidth High-Power Isolator, IRE Trans. PQMTT-6. pp. 411-414 (October 1958).

2o. Young L. The Application of Branch-Guide Couplers to the Suppression ol Spurious Frequencies, Proceedings of the IRE-PGRFI Fourth National Sympoeium on Radio Frequency Interference, San FTancisco California (June 1962).

26. Gould L. Handbook on Breakdown of Air in Waveguide Systems Microwave Associates Report, Contract NObsr-631295 (Navy Departement, Bureau oi Ships), (April 1Й6). Cm. также Gould L. and Roberts L. W. Breakdown of Air a( Microwave Frequencies, J. Appl. Phys., Vol. 27, pp. 1162-1170 (October 1956)

27. D e 11 i n g e r D. and W e П g e n r о t h R. D .Microwave Breakdown Study. Final Engineering Report, Wheeler Laboratories, Great .Neck New York. Contract NObsr-52601. ASTIA .No. AD 11121 (January 19S3).

28. Ha r t G. K. and T a n n e n b a u m M. S. High Power Breakdown of Microwave Components. fRE Convention Record. Part 8, pp. 62-67 (March Ш5).

29. Hart G. К , Stevenson F. R. and T a n n e n b a u m M. S. High Power Breakdown of Microwave Structures, IRE Convention Record, Part 5. pp. 199 2IK (March 1956).

30. Boyle W. S., К i s 11 u к P. and G e r m e r L. Electrical Breakdown in High Vacuum, J. Appl. Phys., Vol. 26, pp. 720-725 (June 1955).

31. Wheeler H. A. and Bach man H. L. Evacuated Waveguide Filter lor Suppressing Spurious Transmission from High-Power S-Band Radar, IRE Trans. PGMTT-7, pp. 154-162 (Jariuary 1959). Поправка к этой статье в IRE Trans PGMTT-7, 3, p. ,369 (July 1959).

32. Forrer M. P. and Milazzo C. Duplexing and Switching with Mulli-pactor Discharges. Proc. IRE 60, pp. 4ffi-50 (April 1962).

33. Wheeler H. A. Pulse Power Chart for Waveguide and Coaxial Line Wheeler Monograph No. 16 (April 1953).

34. Ragan G. L. Microwave Transmission Circuits, .Vl.I.T. Rad. Lab. Series Vol. 9 (McGraw-Hill Book Co., New York, N. Y., 1S4 ).

35. С 0 h n S. B. Rounded Corners in Microwave High Power Filters and Other Components. Tech. Note 1, SRI Project 2797, Contract AF 30(602)-1998. Stanford Research Institute. Menlo Park, California (June 19(Ю). Также опублпковано в Rounded Corners in Microwave High-Power Filters, IRE Trans. PGMTT 9 pp. 389-397 (September 1961).

36. King H. E. Rectangular Waveguide Theoretical CW Average Power Rating. IRE Trans. PG.MTT-9. pp. 349-357 (July 1961).

37. M a с a I p i n e W. W. Heating of Radio Frequency Cables. Electrical Communication 25 pp. 84-99 (March 1948).

38. J 0 n es E. .4. T. A Three-Cavity High-Power L-Band Filter Tunable from 1250-1350 Mc, Tech, Note 2. SRI Project 2797, Contract AF 30(602) 1998, Stanford Research Institute. .\1cnIo Park, California (February 1961).

39. Cohn S. B. Design Considerations lor High Power Microwave Filters. IRE Trans. PGMTT-7, pp. 149-153 (January 1959).

40. Young L. Peak Internal Fields in Direct-Coupled Cavity Filters, IRE Trans. PG.4TT 8, pp. 612-616 iNovcmbcr 1960).

41. Young L. .Analysis of a Transmi.ssion Cavity Wavemeter. IRE Tran;-PG.VITT-8. pp. 436 -439 (July 1960).

42. Young L. QFactors of a Transmission Line Cavity, IRE Trans. PGCT -1. pp. 3-5 (.March 1957).

43. Young L.. et al. Suppression of Spurious Frequencies. Quarterly Progress Reports I and 2, SRI Project 4096, Contract AF 30(602)-2734, Stanford Research Institute, Menlo Park, California (July and October 1962). Cli. такж-.. 1581 й 150).

44*. G i n z t о n E. L. Microwave Measurements, p. 366 (.McGraw Hill Book Co.. Inc., New York City. New-York, 1957).

Гинстон Э. Л. Измерения на сантиметровых волнах. Пер. с англ. иод ред. г. А. Ремеза. ПЛ., 1960.

45. S h а г р Е. D. А High-Power, Wide-Band Waffle-iron Filter. Tech. Note 2, SRI Project 3478, Contract AF 30(602)-2392. Stanford Research Institute. Menlo Park, California (January 1962). RADC-TDR-62-183. Also, IEEE Trans. PTGMTT-11. pp. 111-116 (March 1963).

46. Guthart И. and Jones E. M. T. A High Power S-Banil Walfle-lron Pilter, Tech. Note 4, SRI Project 2797, Contract AF 30 (602)-1998, Stanford ReseaTcti Institute, Menlo Park. California (March 1961). Также опубликовано; A High Power S-Band Filter, IRE Trans. PGMTT-10, pp. 148-149 (March 1962).

47. Met V. Absorptive Filters for Microwave Harmonic Power, Proc. IRE Vol. 47, pp. miim (October 1959).

48. Price V. G., et al. Harmonic Suppression by Leaky-Wall Waveguide Filter, 1959 IRE WESCON Convention Record, Part 1, pp. 112-118.

49. P r i с e V. G., R 0 0 n e у J. P. and S t о n e R. H. Measurement and Control of Harmonic and Spurious Microwave Energy, Final Report, Change A Contract AF 30(602)-1670, RADC TR-60-77, General Electric Microwave Laboratory Power Tube Departement. Palo Alto, Calitornia (March I960).

50. С г i s t a I E. G. Some Preliminary Experimental Results on Coaxial Absorption Leaky-Wave Filters, Proceedings of the IRE-PGRFI Fourth National Symposium on Radio Frequency Interierence, San Francisco, California (June 1962),

Более детальное рассмотреине прнведеио в Coaxial Absorption Leaky-Wave Filter, Tech. Note 4, SRI Project 3478, Contract AF 30(602)-2392, Stanford Research Institute, Menlo Park, California (February 1962), RADC-TDR-62.I84; и в Quarterly Progress Report 3, SRI Project 4096, Contract AF 30(602)2734 (January 1963), [23].

59 YOunB Leo. Postscript to Two Papers on Walfle-lron Filters, IEEE Trans PTGMTT-11, pp S56-657 (November 1963).

В ;с;;Гпоследа статей о поглощающих фильтрах на большую мощность

имеюяиедяощи^: G Analytical Solution to в Waveguide Leaky-Wave Structure.

.Trs7arE aA№i?h№'eaky:WBve Fi.t. for the -pression of Spurious Energy, The Microwave JournaL Vol. 6, pp. -76 (Septen.-

flYoung Leo. Waveiuide O-M and 3-<il> Directional Couplers as Harmed

=p fcie?LroZx TUS/* - -P -

теГп !fosЖntdlЖиrD1sign of Narrow-Band Wave-guide Filters, IEEE Trans. PTGMTT.

Дополинтельиая литература по фильтрам на большую мощность

Фильтр на большую мощность, в котором используются радиальные линии и одинаиовые неоднородности для повышения допустимой мощности, описан в статье:

51. Vo gel man J. Н. High-Power Microwave Filters, IRE Trans. PGMTT-6, pp. 429-439 (October 1958). Cw. также IRE Trans. PGMTT-7, pp. 461-465 (October 1959).

Фильтр, построенный по схеме а рис. I5.0I.3fl, но в котором используются волноводные фильтры верхних частот, описан в статье:

52. Young L. and Owen J. Q. A Hgli Power Diplexing Filter, IRE Trans. PGMTT-7, pp. 384-387 (July 1959).

Измерение мощности гармоник должно предшествовать выбору и расчету фильтра.

Одни метод измерений описан в статье;

53. Sharp Е. D. and Jones Е. М. Т. А Sampling Measurement of Multi-mode Waveguide Power, IRE Trans. PGMTT-10, pp. 73-82 (January 1962).

Другой метод приведен в (41.

Первый метод позволяет определить уровни мощности гармоник, а второй- спектральное распределение и распределение по видам колебаний, но при этом необходима вычислительная маицша для обработки данных.

Способ, по которому можно изменять со временем распределение по видам колебаний а загем определять путем усреднения времени спектральное распределение гармоник на выходе передатчика, описан в статье:

54. Р г i с е V. G. and Е d s о п W. А. Mode Scattering Technique for Interference Measurements, IRE-PGRFI Fourth National Symposium on Radio Frequency Interference, San Francisco, California (June 1962).

Электрический пробой в вакууме рассмотрен в статьях:

55. С с а п b е г g L. The Initiation of Electrical Breakdown in Vacuum, J. App!. Phys., Vol. 23. pp. 518-522 (May 1952).

56. Boyle W. S.. Kisliuk. P. and Germer L. H. Electrical Breakdown In Higb Vacuum, J. Appl. PHys., pp. 720-725 (June 1958).

Следующая статья полезна как руководство;

57. Brown S. С. High-Frequency Gas Discharge Breakdown, Proc. IRE. Vol. 39, pp. 1493-1501 (December 1951).

Дополнительные данные по широкшюлосиым вафельным фильтрам на большую мощность приведены в статьях;

58. Y о u п g L. and S с Ь i f f m а n B. M. New and Improved Types of Waffle-Iron Filters. Proc. lEE (London).110. pp. 1191-1198 (July 1963).