3.2.5.3 Переходы в линиях передачи

Под переходами понимаютвысокочастотные устройства, с помощью которых электромагнитное поле передается из одной регулярной линии в другую. Фактически это сочленение, с помощью которого достигается определенная цель: изменить размер поперечного сечения, направление распространения электромагнитного поля, тип линии передачи, тип волны и пр.

I. На рис. 5.2,а,б приведены примеры ступенчатых переходов ( сочленения) двух волноводов одного типа: а- с различными размерами широкой стенки и одинаковыми размерами узкой, б- наоборот.При таких переходах происходит резкое изменение размеров поперечного сечения, что эквивалентно включению шунтиру-

Рис.5.2,а,б

ющей реактивности по аналогии с реактивными диафрагмами.

Имеют применение и переходы с различными размерами широкой и узкой стенок. Все перечисленные переходы используются, в том числе, и для целей согласования линий передач, о которых говорилось ранее.

В технике СВЧ широкое распространение имеют переходы с одного типа линии передачи на другой. К ним относятся коаксально- волноводные, коаксиально- полосковые, волноводно- полосковые и другие переходы.

II. Соединения двух одинаковых волноводов под каким - либо углом образуют устройства или переходы, называемые Е- и Н-изгибами или изломами. Известны две конструктивные разновидности изгибов: ступенчатые (или многоступенчатые) и плавные.Их назначение изменять направление канализации электромагнитной энергии или плоскости поляризации.

У каждой разновидности изгибов есть свои конструктивные особенности, влияющие на полосу пропускания, электрическую прочность. При работе с большими мощностями предпочтение отдается Н- изгибам, которые имеют большую электрическую прочность.

III. Волноводая скрутка, изображенная на рис. 5.3, позволяет соединить два прямоуголных волновода, расположенных на одной оси и повернутых друг относительно друга на 90⁰. Длина скрутки должна быть достаточной, чтобы до и после

Рис.5.3

нее установился режим распространения волны типа Н₁₀. Обычно длину скрутки достаточно выбрать равной .

3.2.5.4 Вращающееся сочленение

Вращающиеся сочленения необходимы в тех случаях, когда энергия электромагнитных волн передается от неподвижного источника (например, передатчика) до потребителя (например, антенны), вращающегося в горизонтальной или в вертикальной плоскостях. При этом необходимо, чтобы уровень мощности в потребителе не зависел от его углового положения.С этой целью во вращающихся сочленениях применяют симметричные относительно оси вращения линии передачи со структурой поля, имеющей осевую симметрию. Этому требованию удовлетворяют коаксиальные линии с волной типа ТЕМ, круглые волноводы с волной типа Е₀₁ или Н_01. Применяют также круглые волноводы с волной типа Н₁₁, причем для обеспечения круговой симметрии поля в волноводе возбуждают волну Н₁₁ с круговой поляризацией. На рис.5.4 схематически изображена одна из возможных конструкций вращающегося сочленения. Энергия через коаксиально- волноводный переход, представляющий собой совокупность волновода 4и коаксиальной линии 7,

Рис.5.4

поступает в коаксиальную линию 7. Коакcиальный проводник 8 поддерживается с помощью двух коаксиальных четвертьволновых изоляторов 3. Как известно, входное сопротивление их значительно выше волнового сопротивления коаксиальной линии, поэтому изоляторы практически не влияют на распространение энергии в коаксиальной линии. Через второй коаксиально- волноводный переход энергия вводится в прямоугольный волновод 1 на выходе сочленения. Между подвижной 6и неподвижной 5частями вращающегося сочленения включено дроссельное сочленение 2, благодаря чему между ними обеспечивается хороший электрический контакт даже приналичии небольшого зазора в сечении А- А. Аналогично строятся вращающиеся сочленения на основе волновода круглого сечения.