нымн .пластинами - 1,27 си. Ширина полосок для линий с волновым сопротивлением 35, 50, 75 и 100 ом равнялась соответственно 2,667; 1,684; 1,029 и 0,533 г.к. Измерения проводились в диапазоне от 2 до 5 Ггц, что соответствовало значениям Ь1У. от 0,085 до 0,212. Оказалось, что для всех шестнадцати Т-образных соединений положение референсных сечений Р почти не зависит от частоты и поэтому на рис. 5.07.6 построены графики только для зна-

-0.1 -0.1

а

ч

1,0 но 0.0

е ег о

-о,г

Рис. 5.07.8. Экспериментальные кривые нормированной проводимости неоднородности (дли 16-полооковых Т образных соединений)

чения Ь/Я=0,127. Из графиков на рис, 5.07.7 видно, что квадрат коэффициента тралоформации А трансформатора в эквивалентной схеме зависит от частоты и приблизительно равен единице при - 160 -

малых величинах отношений ЙД, а при больших его значениях заметно уменьшается. Проводимости Bd для неоднородности в большей мере отличаются для различных Т-образных соединений и в некоторых случаях сильно зависят от частоты. Считается, что по своему характеру Bd является емиостной проводимостью. Та-

п

о--г-о

у т >

Ь'/г Т

Рис. 5.07.9. Эквивалентные с\емы для ступенчатого изменения высоты прямоугольного волновода при симметртиоя (а) и несимметричном (б) соедннення.\.

1 - поперечное сечение; 2-вид сбоку; Я - эквивалентная схема:

Рис. 5.07.10. Параллельная проводимость ступенчатой неоднородности (прн изменении высоты прямоугольного волновода)

КИМ образом, .положительные значения Ва соответствуют избытку-емкости в coeAHHCHWH, в то время как OTpHaTevibHbie значения - ее недостатку.

Графики на рис. 5.07.6-5.07.8 построены для Т-образных соединений с воздушным заполнением и для отношения tlb=0fi4. Однако онн могут быть использованы как для другого заполнения .поперечного сечения, так и для других значений этого отношения, например, предполагается, что они будут справедливы вплоть до 0=0,125 при том же волновом сопротивлении.

Можно предположить, что графики будут давать хорошую точность и в случае диэлектрического заполнения поперечного сече-иня (ег>1). При этом нужно разделить волновые сопротивления Zoi и Zo2 на iH умножить b/1 Bd/Yo иа V.

Изменения высоты прямоугольного волновода [8]. Эквивалентная схема соединении двух волноводов с различной высотой, но одинаковой шириной, работающих на волне ТЕю, приведена а рис. 5.07.9. На рис. 5Л7.10 изображен график нормированной проводимости Bkg/Y для различных значений b/Kg. Точность этого графика составляет 1% дли значений b/kg\.

5.08. Отрезки передающих линий в качестве резонаторов

При расчете различных фильтров свч часто используются в качестве резонатора разомкнутый или короткозамкнутый отрезок линии передачи. В табл. 5.08.1 приведены четыре резонатора такого типа и их эквивалентные схемы на сосредоточенных параметрах. Длина резонаторов в первой и второй строках таблицы кратна половине длины волны в .волноводе, а эквивалентнаи схема иа сосредоточенных параметрах для передающей линии, короткозамкнугон на одном конце, дуальна эквивалентной схеме передающей лиин,1, разомкнутой на конце. Аналогично длина резонаторов в третьей и четвертой строках таблицы кратна нечетному числу четвертей длины ВОЛНЕ! в волноводе, а их эквивалентные схемы на сосредоточенных параметрах также дуальны. Величины ai, kgo н Хо являются соответственно коэффициентом затухания передающей линии в неперах иа единицу длины, длиной волиы в волноводе на резонансной частоте и длиной плоской волны на резонансной частоте в диэлектрической среде, заполняющей резонатор.

Эквивалентность между приведенными схемами на сосредоточенных параметрах и цепями свч была установлена следующим образом. Значения активного сопротивления R н активной проводимости G в эквивалентных схемах на сосредоточенных параметрах определялись как значения этих величин для различных линий на резонансной угловой частоте шо. Реактивные элементы в 3KBii-валентных схемах определялись кз равенства параметров крутизны (определение этих параметров дано ниже) для схем на сосредоточенных элементах и параметров крутизны для схем на передающих линиях, в которых имеет место резонанс того же типа. - 182 -

ТАБЛИЦА 5.1 РЕЗОНАТОРЫ НА ПЕРЕДАЮЩИХ ЛИНИЯХ

Основные соотношения

Л^. , = -?. =1,2. 3..

0 = У„а<1= Y y K(is :

I ш a I

Q = Ai. ,= ,2n-I), =l,2.3..

Q=-~J; / = (2 1)-V. =1.2,3..

Параметр крутизны реактивного сопротивления х, используемый в цепях с последовательным резонансом, равен

ом, (5.08.1)

где X-реактивная составляющая в.ходного сопротивления цепи.

Параметр крутизны реактивной проводимости Ь, который используется в цепях с параллельным резонансом, определяется выражением

(5.08.2)

где В - реактивная составляющая входной проводимости цепи.

Приведенные выше определения параметров крутизны дают удобный способ сравнения резонансных свойств любой цепи со свойствами простых эквивалентных схем, подобных показанным в табл. 5.08.1. Параметр крутизны реактивного сопротивления х равен Ш(Д.= 1ДооС для эквивалентной последовательной цепи на сосредоточенных параметрах, а .параметр крутизны реактивной проводимости Ь равен mC=lmL для эквивалентной параллельной цепи на сосредоточенных параметрам. Эти параметры будут часто использоваться в .последующих главах, при рассмотрении полоснопропускающих и полоснозапирающих фильтров свч.

Введение параметров крутизны х и Ь приводит к удобным выражениям для добротности Q, а также для нходного сопротивления или входной проводимости цепи вблизи резонанса (см. табл. 5.08.1). Для узкополосних систем удобно использовать в выражениях для входного сопротивления или проводимости приближенное соотношение:

(5.08.3)

\ 0) (о / \ 1% У

5.09. Звенья фильтров на связанных полосковых линиях передачи

Связанные передающие линии могут быть с успехом использованы при конструировании фильтров и направленных ответвителей [14-20]. В Этом параграфе приводятся формулы для звень-ев фильтров, состоящих из параллельно связанных линий, поперечные сечения которых показаны на рис. 5.05.1. Рассматривается также несколько случаев использования несимметричных параллельно связанных линий (см. рнс. 5:05.12 и 5.05.13).

В табл. 5.09.1 представлены 10 различных типов звеньев, которые можно получить из пар симметричных связанных линий, создавая на различных концах (зажимах) пары условия холостого хода или короткого замыкания или соединяя концы линий вместе. На рисунках схематично изображены звенья каждого типа вместе с их характеристическими параметрами, а также параметрами хо-- 184 -

II !i - - 4

4- * *

- - M