3.7.2. Волноводные шестиполюсники

Волноводные шестиполюсники строятся на основе прямоугольного волновода с волной основного типа () и бывают двух типов: E и Н – тройники (рис.3.7,а и б)

Рис. 3.7

Они представляют собой прямоугольный волновод сечением , к которому присоединен такой же волновод либо в плоскости вектораосновного волновода - Е- тройник (рис.3.7а), либо в плоскости– Н- тройник (рисю 3.7б). Плечи 1 и 2 в них называются боковыми, а плечо 3- либо Е- плечом, либо Н- плечом. Предположим, что энергия подается в плечо 3. Картина линий векторадля фиксированного момента времени представлена схематично на рис.3.8 в виде векторных стрелок, направление которых связано с электрическими зарядами на стенках волновода.

Рис. 3.8

Из рис.3.8 следует, что волны в боковых плечах Е – тройника будут противофазными, а у Н – тройника синфазными (). Поскольку боковые плечи тройников симметричны, то. Таким образом, матрицаможет быть представлена так:

-для Е-тройника;

-для Н-тройника. (3.49)

Если эти тройники согласовать со стороны Е или Н плеч (обычно с помощью индуктивных диафрагм или штырей), то и значения остальных коэффициентов могут быть определены из условия унитарности матриц. В результате получим:

-для Е-тройника; (3.50)

-для Н-тройника (3.51)

Формулы (3.50) и (3.51) рекомендуется получить самостоятельно и убедиться в унитарности матриц. Согласованные и несогласованные Е и Н- тройники применяются для противофазного или синфазного деления мощности. Справедливо и обратное утверждение: если в боковые плечи Е- тройника подать противофазные волны, то они поступят в плечо 3. Для Н – тройника волны в боковых плечах должны быть синфазными, чтобы энергия полностью поступала в плечо 3.

3.7.3. Коаксиальные и полосковые шестиполюсники (тройники)

Схематично такие тройники изображены на рис 3.9, в виде разветвления коаксиальной или полосковой линии передачи.

Рис. 3.9

Влияние угла  между линиями передачи в приближении существования только Т- волн, может не учитываться. Реально он бывает равным 120 или 90. На достаточно высоких частотах в местах сочленения линий возникают высшие типы волн, которые могут быть учтены введением в эквивалентную схему дополнительных L и C, зависящих от значений угла  [8]. Если всех линий передачи одинаковы, то матрицабудет иметь вид:

. (3.52)

Вывод формулы (3.52), а также получение матрицы при различныхлиний в плечах тройника, отнесены на практическое занятие. В частности, согласовав одно плечо тройника и выбирая разныев других плечах, можно составить согласованный по входу делитель мощности с заданным значением коэффициента деления (рис 3.10)

Рис. 3.10

В качестве согласующего устройства можно применить четвертьволновый трансформатор в виде отрезка линии с волновым сопротивлением и длиной. Запишем матрицутакого делителя через её компоненты, при этом будем в дальнейшем опускать букву ”в” в обозначениях волновых сопротивлений и обозначать для краткостикакZ₁ , какZ₂ и т.д.

; ; ;

; ;;

; . (3.53)

Здесь является коэффициентом деления по мощности между плечами 2 и 3.