Висновки

У хвилевідних трактів ТКС застосовують багато різних функціональних пристроїв НВЧ і функціональних вузлів, виконаних переважно на таких видах ЛП:

• хвилеводи – у сантиметровому та міліметровому діапазонах хвиль;

• коаксіальні та смужкові лінії – у дециметровому та сантиметровому діапазонах хвиль.

Зазначимо, що смужкові ЛП використовують у малопотужних пристроях та ГІС.

Назвемо ЛП за значенням передаваної по них потужності (у спадному порядку):

хвилеводи, коаксіальні лінії, смужкові.

У принципі, в ЛП можуть поширюватися типи хвиль різних класів, однак як робочий використовують зазвичай основний тип хвилі, що має найменшу критичну частоту.

Хвилевідні тракти працюють надійно в разі дотримання технічних вимог щодо їх експлуатації.

Розглянемо далі конструкції та принципі дії основних взаємних нерегулярних функціональних вузлів НВЧ хвилевідних трактів ТКС.

Інтегральною характеристикою роботи того чи іншого вузла є коефіцієнти відбиття і

передачі, поєднувані звичайно в матриці.

Запитання та завдання (див. Також мод.1)

1. Перерахувати основні функціональні пристрої і вузлі НВЧ хвилевідних трактів ТКС.

2. Які властивості мають основні типи хвиль прямокутного та круглого хвилеводів?

3. Обґрунтувати вибір розмірів прямокутних і круглих хвилеводів.

4. Зазначити застосування, переваги та недоліки прямокутних і круглих хвилеводів.

5. Зазначити застосування, переваги та недоліки коаксіальних і смужкових ЛП.

6. Яким чином можна збудити в прямокутному хвилеводі з розмірами 23_._.10 мм хвилю H₂₀ (або хвилю Н₀₁), не збуджуючи при цьому основної хвилі Н₁₀? Зазначити частоту генератора, тип збудника та де його потрібно розмістити.

7. Зазначити спосіб збудження в прямокутному хвилеводі одночасно двох хвиль  Н₂₀ і Н₀₁, не збуджуючи при цьому основної хвилі Н₁₀.

8. Чому потрібно узгоджувати навантаження з хвилевідним трактом? Пояснити можливі методи узгодження.

9. Визначити довжини хвиль у тракті НВЧ (₁ і ₂ ) й у вільному просторі (₃).

10. Викласти особливості експлуатації хвилевідних трактів.

1.2. Багатополюсники нвч і методи їхнього опису

Будь-якому хвилевідному вузлу (рис. 1.6) можна поставити у відповідність багатополюсник НВЧ. Він являє собою зчленування декількох взаємозалежних хвилеводів. Хвилеводи каналів (пліч) можуть бути різного типу: прямокутного, круглого, смужкового та ін.

Я

Рис. 1.6

кщо в кожнім хвилеводі поширюється (точніше, є робочим один тип хвиль), то через цей хвилевідний канал багатополюсник зв'язаний з іншими пристроями двома фізичними величинами: хвилею, що поширюється до багатополюснику (падаюча хвиля) і хвилею, що поширюється від багатополюсника (відбита чи розсіяна хвиля). Кожному типу хвилі можна зіставити еквівалентну довгу лінію, тому багатополюснику з N типами хвиль на його входах відповідає схема заміщення у вигляді лінії з 2N полюсами. Такий багатополюсник називають 2N-

полюсником. Число полюсів у два рази перевищує кількість каналів (пліч) багатополюсника. На стику регулярного хвилеводу та багатополюсника виникають місцеві поля, сукупність яких разом із хвилею, що падає, та відбитою хвилею задовольняє

граничним умовам.

У кожному регулярному хвилеводі (еквівалентній лінії) можна вибрати перерізи Т₁, Т₂, …Т_N, настільки віддалені від стиків, що амплітуди вищих типів полів у цих перерізах будуть нехтовно малі порівняно з амплітудами поширюваних хвиль. Такі перерізи зручно вважати межами багатополюсника.

Комплексну амплітуду хвилі, що поширюється в плечі з номером і до багатополюснику (падаюча хвиля) будемо позначати через (Eіпад), а комплексну амплітуду хвилі поширюється від багатополюсника (відбита хвиля), - через (Eівідб).

Це амплітуди нормуються як:

, де і -

потужності, що переносяться відповідно падаючої і відбитої хвилями, а знак * означати комплексно-спряжену величину.

У дійсні час широке поширення одержали матричні способи опису багатополюсников НВЧ за допомогою матричних опорів [Z], провідностей [Y], матриць передачі [T] і розсіяння [S]. Матриці провідностей [Y] і опорів [Z] вивчають у курсі лінійних електричних кіл, тому розглянемо властивості тільки хвильових матриць розсіювання [S] і передачі [T]. У діапазоні НВЧ доцільно використовувати матриці передачі і розсіювання, тому що вони дозволяють досить легко розраховувати такі параметри ланцюгів НВЧ як коефіцієнт передачі, коефіцієнт відбиття й ослаблення.