
- •Общие положения теории эмп Основные законы электродинамики
- •Материальные уравнения
- •Теорема Остроградского-Гаусса
- •Принцип перестановочной двойственности
- •Лемма Лоренца
- •Плоские электромагнитные волны
- •Частотная дисперсия характерна также для плазмы (ионизированный газ), для нее:
- •Поляризация волн
- •Частные случаи:
- •Граничные условия для векторов эмп
- •Нормальные составляющие
- •Тангесальные составляющие
- •Падение плоских электромагнитных волн на границу раздела двух сред
- •Нормальная поляризация.
- •Угол Брюстера
- •Угол полного внутреннего отражения
- •Рассмотрим более подробно второй закон Снелля
- •Рассмотрим поле во второй среде:
- •Отражение от системы слоёв
- •Частные случаи
- •Усвч (Устройства сверх – высоких частот)
- •Связь между продольными и поперечными составляющими электромагнитного поля
- •Будем полагать:
- •Прямоугольный металлический волновод
- •Структура эмп волны типа
- •Волна .
- •Щ ель эффективно излучает, если она перерезает линии поверхностного тока.
- •Круглый металлический волновод
- •Коаксиальный волновод
- •Высшие типы волн в коаксиальном волноводе.
- •Особенности использования коаксиального волновода
- •Полосковые линии передачи
- •С имметричная волновая линия.
- •В ысокодобротная линия.
- •Л иния с подвешенной подложкой.
- •Волноводы п и н формы
- •З амедляющие системы
- •Линия Губо
- •Диэлектрические волноводы
- •Потери в линиях передачи электромагнитной энергии
- •Коаксиальный волновод:
- •Прямоугольный и цилиндрический волноводы:
- •Распространение эмв в линиях конечной длины
- •Кпд линии
- •Возбуждение эм колебаний
- •Достаточно часто используют коаксиальные резонаторы, у которых кри значит: .
- •Магнитронный резонатор
- •Резонатор бегущей волны
- •Элементы свч трактов Волноводные тройники
- •Основные свойства волноводного тройника.
- •Элементы конструкций линий передачи свч
- •1.Неподвижные прямые соединения.
- •2. Подвижные соединения.
- •3.Вращающиеся сочленения.
- •Изгибы и скрутки линий передач свч
- •Емкость можно уменьшить, если уменьшить размер центрального проводника.
- •Трансформаторы типов
- •В клиновидном трансформаторе обычный прямоугольный волновод с помощью клиньев длиной (2в переходит в н образный волновод, имеющий пониженное волновое сопротивление.
- •Согласование линий передачи
- •Узкополосное согласование
- •Широкополосное согласование
- •Волноводно-ферритовые элементы
- •Случай продольной волны в поперечно намагниченном феррите
- •Рассмотрим работу циркуляторов, исследуемых в лабораторных работах
- •Развязывающие устройства
- •Н аправленные ответвители
- •Примеры использования циркулятора:
- •Фазирующие устройства
- •Механический фазовращатель «тромбонного типа».
- •Поляризационные устройства
- •Поляризационные устройства бывают механические и электрические.
- •Симметрирующие устройства (в дальнейшем су)
- •Конструкции симметрирующих устройств
- •Щелевые симметрирующие устройства
- •Симметрирующие устройства на основе плавных переходов
- •Коммутационные устройства свч на полупроводниковых диодах
- •Свч выключатели на коммутационных диодах
- •Полупроводниковые свч коммутаторы
- •Дискретные отражательные диодные фазовращатели свч
Поляризационные устройства
Используют для преобразования волн с линейной поляризацией в эллиптически поляризованные и наоборот.
Поляризационные устройства бывают механические и электрические.
Электрические ПУ строят на основе ферритов, используется эффект Коттона - Муттона
Но
можно за счет преобразования волны
в
волну типа
или
со сдвигом фаз между
и
на
.
Этот сдвиг можно обеспечить с помощью любого из выше перечисленных устройств.
Симметрирующие устройства (в дальнейшем су)
П
роблема
возникает, если надо подключить устройство
с симметричным входом к устройствам с
несимметричным выходом или наоборот.
В основном это относится к устройствам с волной Т-типа. (несимметричная может возникнуть, если поблизости от линии несимметрично расположены объекты ). Общее свойство СУ - обеспечение на выходных клеммах равных и противофазных напряжений по отношению к экрану.
Конструкции симметрирующих устройств
1
.
С сосредоточенными параметрами
реактивностями (используется от длинных
до дециметровых волн). Простейшее
устройство такого типа - трансформатор
(экран нужен для удаления непосредственной
ёмкостной связи).
для
Т-схемы, если
,
то
,
то есть отношение входного сопротивления
трансформатора к выходному 4:1.
2. Из отрезков коаксиальных линий (U образное колено).
Ц
ентральный
провод подключается к одной клемме
симметричного устройства, а ко второй
клемме через отрезок коаксиального
кабеля длиной
.
Напряжение на клеммах 1 и 2 по отношению
к экрану в противофазе и практически
равны по амплитуде (потери в кабеле
почти отсутствуют), при этом входное
сопротивление:
,
(полуволновой отрезок не трансформирует
сопротивлений). Это полезно, если надо
соединить кабель 75 Ом и антенну 300 Ом.
U колено –
узкополосное устройство.
3.
Симметрирующее устройство
запирающего типа «четвертьволновой
стакан».
Стакан и наружная оболочка образуют замкнутую на конце коаксиальную линию.
Если
,
то входное сопротивление 2-3 очень велико
то токи не затекают на поверхность
внешней оболочки и токи через клеммы 1
и 2-одинаковы:
.
быстро
меняется с изменением частоты, т.е.
узкополосное устройство. Иногда
можно использовать для компенсации
реактивного сопротивления нагрузки.
4
.
Можно
использовать в МВ и АМВ
симметрирующие
приставки.
Длины
полуколец совершенно равны. Ток с
внутренней стороны экрана
в точке 1 разветвляется на ток идущий
в нагрузку
и ток на внешней оболочке кабеля
.
Ток во внутренней жиле
складывается из тока
и тока
с внешней оболочки:
.
Токи
в КЛ в центральной жиле и на внутренней
поверхности кабеля всегда равны:
.
-
равны благодаря симметрии кольца.
Следовательно:
независимо от частоты. Входное
сопротивление в точках 1-2 (если не считать
потерь) почти чисто реактивное и меняется
с изменением
.
Если длина полукольца
то входное сопротивление приставки
очень велико и не равно z,
т.е. не влияет на
.
Щелевые симметрирующие устройства
П
рименяют
на СМВ и ДМВ длина щели
.
Пайка
Продольные щели возбуждаются, т.к. нет поперечных токов. Для возбуждения центральную жилу соединяют с оболочкой, тогда возбуждается волна , эта волна за пределами критического режима и быстро затухает, но если щель прорезана симметрично, то напряжения в щелях синфазны, т.е. образуется двухпроводная линия. Чтобы не излучала сама щель и открытый конец можно снаружи сделать дополнительный экран. Свойства у этого устройства близки к свойствам симметрирующей приставки.