
- •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
Полупроводниковые свч коммутаторы
Существует много типов. Простейший - единственный вход соединяется с одним из n-выходов,
l-для согласования.
Другой тип: разветвленная каскадная схема коммутатора.
Точки включения надо выбирать так, чтобы отключенный канал не нарушал согласования по входу.
К
оммутатор
матричного типа имеет один вход
подключаемый к одному из выходов общее
число которых должно составлять целую
степень от 2.
1-й блок - делитель мощности.
2-й
блок - фазосдвигатели с
.
Количество фазосдвигателей
.
3-й блок - 2-N полюсник распределенного типа - суммирует все сигналы в одном выходе в зависимости от фазы всех сигналов.
Матричный коммутатор пропускает большую мощность, т.к. через каждый фазовращатель проходит мощность P/N.
Дискретные отражательные диодные фазовращатели свч
Д
вухполюсники,
которые должны обеспечивать заданные
фазы коэффициента отражения.
РЧП - реактивный четырёхполюсник.
РМП - реактивный многополюсник.
КЭ - коммутационный элемент.
1 - двухпозиционный отражательный фазовращатель (ОФ).
2 - многопозиционный ОФ.
3 - многопозиционный ОФ типа короткозамкнутого шлейфа переменной длины.
4
- четырехпозиционный ОФ в виде
последовательного соединения двух КЭ.
5. - проходной фазовращатель с закороченным выходом.
П
роходные
дискретные фазовращатели СВЧ на
полупроводниковых диодах
Проходной ступенчатый фазовращатель (в дальнейшем ПФ) - это четырёхполюсник, который обеспечивает заданный набор фаз коэффициентов передачи. Он должен быть согласованным во всех фазовых состояниях и вносить минимальные затухания, пропускать заданный уровень мощности и работать в заданной полосе частот.
Составная часть большинства ПФ - один или несколько ОФ.
Основные типы ПФ:
1. Фазовращатель на циркуляторе.
В
ыходным
сигналом будет волна отраженная от
коммутационного элемента, поэтому
параметры ПФ будут определяться качеством
ОФ. Влияние циркулятора сводится к
дополнительному сдвигу фазы, ослаблению
и отражениям от входа.
2. В мостовом ПФ сигнал делится мостом и отражается от синхронно работающих ОФ.
3.
Фазовращатель
на переключаемых отрезках линии передачи
разной длины
и
,
фаза линейно меняется с изменением
частоты.
4. Петлевой фазовращатель - модификация фазовращателя на переключаемых отрезках линии.
Д
лина
одного канала принята равной нулю.
Линия передачи второго канала свернута в петлю.
При
включенном (открытом)
сигнал идет прямо с 1 на 2, т.к.
также включен и шунтирует петлю.
jx – предназначен для компенсации реактивности.
Когда
закрыт,
компенсирует его емкость, а сигнал идет
по петле с сопротивлением
длиной
.
5
.
Фазовращатель
типа нагруженной линии передачи.
Принцип работы: в одном состоянии емкостное сопротивление увеличивает , в другом состоянии индуктивное сопротивление укорачивает линию.