162

12.Какие физические процессы лежат в основе принцмпов работы Т-

моста?

13.Какой вид имеет идеальная матрица рассеяния Т-моста, и каков ее физический смысл?

14.Какие основные характеристики описывают работу Т-моста?

15.Какие основные параметры используют для описания свойств Т-моста?

16.Каковы типовые значения основных параметров Т-моста?

17.Каково назначение Т-мостов и их основные схемы применения?

18.Какова конструкция и свойства гибридного кольца?

19.Каким образом выбираются волновые сопротивления элементов гибридного кольца?

20.Какова конструкция и свойства квадратного моста?

21.Каким образом выбираются волновые сопротивления элементов квадратного моста?

164

где ai – комплексная амплитуда электрического поля волны, поступающей в

плечо i; bi – комплексная амплитуда электрического поля волны, выходящей из

плеча i.

Из рис. 9.8. видно, что

a2 = b4e−αe− jβl ;

Решив уравнения (9.35) и (9.36), получим

Соотношения (9.37) показывают, что в волноводе, который связывает плечи 2 и 3, существует бегущая волна, которая распространяется от плеча 4 к плечу 2 (рис.9.8). Из (9.37) также следует, что генератор нагружен на согласованную

где Λ – длина волны в волноводе кольца, m=1, 2, 3, …. Откуда следует, что волновые процессы в устройстве должны иметь выраженный резонансный характер. Уравнение (9.38) является условием резонанса в резонаторе бегущей волны. При указанных выше условиях уравнения (9.37) можно преобразовать к такому виду:

Если условие (9.38) выполняется, то максимальное значение b4 имеет место для заданного α в случае выполнения соотношения

Тогда получим:

Из последнего выражения следует, что можно получить |b4|>>|a1|, если использовать волновод с довольно малым затуханием α . Условие b3=0 обозначает, что вся мощность, которая отдается генератором, тратится только на компенсацию потерь в волноводном кольце. Кроме того, имеет место равенство

Например, для кольца с полным затуханием 0,05 дБ, выбирая наилучшим образом коэффициент связи направленного ответвителя q = e−α , можно получить b4 ≈ 9,3a1 . Другими словами, мощность, которая циркулирует в кольце, почти

в 100 раз больше мощности генератора. В отличие от резонаторов со стоячими волнами, в РБВ напряженность поля в каждой точке одинакова, что приводит к значительному увеличению электрической прочности устройства. Очевидно, что такое устройство целесообразно применять в случае измерений, которые требуют сильных полей для изучения свойств материалов, спектроскопии газов и др. При создании волноводных РБВ обычно используют НО с переменным коэффициентом связи. Кольцевые резонаторы на базе микрополосковых линий находят широкое применение при создании интегральных схем СВЧ диапазона.

На рис.9.9 изображена схема направленного ответвителя с переменным коэффициентом связи. Он состоит из двух гибридных ответвителей, соединен-

При φ = 0 C = −3 дБ устройство работает как один направленный ответвитель с делением мощности пополам. При φ = −π2 С = 0 вся мощность пере-

ходит из основного волновода в дополнительный, что соответствует ответвителю с полной связью. В случае φ = π2 С = ∞ вся мощность остается в основном

волноводе (полная развязка). Придавая φ промежуточные значения, можно реализовать практически любой коэффициент связи.