9.6.2. Волноводно-щелевой мост.
Представляет собой два волновода имеющих общую стенку со щелью.
Рис. 9.23
Конструкция:
Рис. 9.24
Принцип работы:
Предположим, что запитка идет из плеча
1, плечи 2,3,4 нагружены на согласованные
нагрузки. В плече 1 возбуждается волна
основного типа
,
когда волна подходит к расширенному
участку возникают условия для возникновения
волны высшего типа
.В
плече 1 полуволны складываются в фазе,
а в плече 2 они в противофазе, поэтому
туда энергия не пойдет. Набег фазы
определяется расстоянием которая прошла
волна
;
Пойдя к разделяющемуся участку
волновода каждая из волн возбуждает в
плечах 3 и 4 волну основного типа
,
волна
также будет возбуждаться, в итоге в
плече 4 выходит суммарная энергия равная,
а в плече 3 формируется энергия согласно
векторного сложения. Т.о. электромагнитная
энергия из поступающая из плеча 1 делится
пополам между плечами 3 и 4 но со сдвигом
по фазе на 90. Соответственно меня длину
щели сдвиг по фазе можно изменять.
9.6.3. Кольцевой волноводный мост.
Представляет собой волновод, свернутый в кольцо в котором прорезаны выводы. Выходы размещены на различных расстояниях между друг другом.
Рис. 9.25
В данном случае мы можем записать:
Пусть мы зафиксировали:
Запитаем плечо 1. Набег фазы будет определяться:
(в
плечо 2 энергия пойдет)
(в
плечо 3 выходы не будет)
9.7. Направленные ответвители.
Рис 9.26 выполнен на основе двух полноводно щелевых мостов.
Запитаем плечо 1
сигнал проходя через щель сдвигается
на фазу 90(в плече 2-90), также проходя прямо
к плечу 3 пройдя расстояние
фаза также изменяется на 90.( в плече
3-90) Проходя через вторую щель набег еще
90.(в плече 4-180) Следуя к плечу 2 сдвиг
снова на 90(в плече 2-270) Таким образом в
плече 2, две волны одна с фазой 90 другая
с фазой 270, 270-90=180, следовательно в плечо
2 энергия не идет. Из 2 в 4 плечо сдвиг еще
на 90, т.о. в плече волна с фазой 180,
180-180=0, энергия выходит через плечо 4. В
плече 3 две волны одна с фазой 90Ю другая
270, энергия выходить не будет, таким
образом вся энергия будет выходить из
плеча 4.
Ниже представлена схема крестообразного направленного ответвители. Щели прорезаются в максимуме пересечения токов проводимости. Щели м.б. крестообразные прямоугольные и т.д.
9.8. Волноводные устройства с ферритами.
Структурная схема ферритового фазовращателя. Темным цветом вращающие ферриты, светлым вращающие диэлектрики. Запитываем в плечо 1, проходя через щели либо вращатели волна меняет фазу на 90. Таким образом энергия будет выходить через плечо 3.
Алгоритм работы
данного ферритового фазовращателя 1
3,
3
2,2
4,4
1.
Поляризационный циркулятор. Предназначен для изменения поляризации.
Данный поляризатор обеспечивает поворот фазы волны основного типа на 45. В середи феррит, над ни подмагничивающая обмотка. Используются в локаторах.
Алгоритм работы:
З
апитываем
1й вход основным типом волны, видим по
структуре силовых линий выхода в плече
3 не будет, за счет подмагниченного
феррита происходит поворот плоскости
поляризации на 45, структура поля
повернулась, выхода в плече 4 не будет,
выход будет в плече 2 с повернутой
плоскостью поляризации на 45. И т.д. но
следует помнить что эффект Фарадея не
обладает обратимыми свойствами.
Y-циркуляторы, феррит как правило подмагничивается. 3 выходы расположены друг относительно друга на 120. Вокруг феррита обычно ставится диэлектрические пластины, также иногда их ставят вблизи выходов. Потери между плечами 1-3 30дБ, между 1-
2 0.5дБ, поэтому при запитка 1го плеча практически вся энергия будет поступать в плечо 2. Алгоритм работы следующий: 1-2-3-1.
Используется для согласования (9.33(а)) Запитали плечо 1, энергия идет в плечо 2 в котором имеется несогласование, отраженная волна пойдет плечо 3, в котором установлена согласующая нагрузка. Используется для усиления (9.33(б)), в плече 2 ставится отражающий усилитель.