1.3.5.2. Фіксовані атенюатори на смужкових лініях

У трактах ТКС на смужкових та мікросмужкових лініях зазвичай застосовують дискретні ступінчасті атенюатори на зосереджених резисторах. Кожна ступінь

а тенюатора, як правило, має вигляд або Т- (рис.1.29) або П-подібніх (рис.1.30) з'єднань активних опорів, до входу і виходу якого підключені смужкові лінії, що

Рис. 1.29.

підводять, з хвилевим опором Z_B. З відомих причин величинам Z_В, R₁ и R₂ нескладно знайти матрицю опорів або матрицю провідності , а

Рис. 1.30.

по ним – матрицю розсіювання для даних еквівалентних схем. Використовуючи знайдені елементи матриці , визначають узгодження на вході схеми К_Б =(1- і загасання, що вноситься схемою Для забезпечення узгодження з лініями, що підводять (К_Б =1) величини резисторів необхідно підбирати за наступними співвідношеннями:

- для Т-подібної схеми R₁=Z_B/A, R₂=Z_B/B;

- для П-подібної схеми R₁=Z_BA, R₂=Z_BB,

де А=(К+1)/(К-1); В=(К² -1)/(2К); К² =10^L/10.

Зосереджені резистори застосовують на частотах аж до 12....18 ГГц, проте на частотах вище 1....2 ГГц використовують спеціальні конструкції резисторів, які називають ЧІП-резисторами. Їх застосовують в мікросмужкових лініях у складі гібридних інтегральних схем. Такий резистор є вельми рисою діелектричною пластиною, на яку нанесені резистивний шар (поглинаюча плівка) і контактні ділянки (рис.1.31). Рис. 1.31

Наприклад, один з типових розмірів пластини мм, при цьому розмір ділянки з резистивним шаром мм, а контактних ділянок - мм. Настільки рисі розміри і дозволяють розглядати такі елементи, як зосереджені резистори на частотах до12…18 ГГц.

На рис.1.32 показана мікросмужкова конструкція Т-ланки з використанням ЧІП- резисторів.

В

Рис. 1.32

икористовуючи набір окремих ступенів з різними загасаннями, які вносяться, можна побудувати дискретний атенюатор, що забезпечує ряд фіксованих значень загасання, яке вноситься, що відрізняються на постійну величину , яку називають дискретом загасання.

1.3.5.3. Граничні атенюатори

У

а)

граничних атенюаторах не відбувається перетворення ЕМЕ в теплову, тому вони можуть використовуватися в хвилевідних трактах ТКС великої потужності. Для ослаблення в них використовуються властивості позамежного хвилеводу при П

a)

рикладом може бути позамежний атенюатор, що являє собою відрізок позамежного (для робочих довжин хвиль) круглого хвилеводу радіусом R, в обидва торці якого введено петлі чи диски зв’язку, котрі є продовженням центральних провідників коаксіальних ліній (рис.1.33, де а) – на полі типу Е₀₁; б) – на полі типу Н₁₁; в – на полі типу 1 – вхідний коаксіал; 2 – узгоджувальна шайба; 3 – диск зв’язку хвилі Е₀₁; 4 – позамежний хвилевід; 5 – вихідний коаксіал; 6– узгоджувальний резистор; 7 – петля зв’язку хвилі Н₁₁).

б)

Петля збуджує в круглому хвилеводі переважно місцеве поле Н₁₁, диск - місцеве поле Е_01, штирь- місцеве поле Н₁₀. Змінюючи довжину l круглого хвилеводу, одержимо більше чи менше ослаблення атенюатора, тому що амплітуда місцевого поля в круглому хвилеводі зменшується за експоненціальним законом

(1.32)

д е

Рис. 1.33

в)

О

в)

слаблення, внесене позамежним атенюатором і відлічуване в децибелах, лінійно залежить від відстані l, тому що

L = 10 lg (E(0)/E(l))² = 8,68al,

і практично не залежить від частоти. Останнє пояснюється тим, що для l l_кр (а саме такі довжини хвиль є робочими для позамежного атенюатора) a » 2p/l_кр » const. Ця особливість атенюатора істотно полегшує його градуювання. У разі використання хвилі Н₁₁ чи Е₀₁ a відповідно дорівнює u₁₁/R чи a = u₀₁/R. Ослаблення поля в атенюаторі відбувається через відбиття частини потужності назад до генератора, тому для підтримки в лінії режиму, близького до режиму біжучої хвилі, в атенюатор вводять узгоджувальне

навантаження з поглинаючого матеріалу. Тому позамежному атенюатору властиве зазвичай значне початкове ослаблення.

Н айчастіше граничні атенюатори використовуються для відгалуження частини потужності з основного тракту (рис.1.34).

Рис. 1.34