Направленный ответвительssl
394877
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 11 V.19?1 (№ 1648908/26-9) с присоединением заявки №
П!р и ор итет
Опубликовано 22.У111.1973. Бюллетень № 34
Дата опубликования описания 24.XII.1973
М. Кл. Н 01р 5/14
Государственны!й комитет
Совета Министров СССР ло делам иэооретений и открытий
УДК 621.372.832.6 (088.8) Авторы изобретения
В. Ю. Лейкин и А. А. Маловичко
Заявитель
НАП РАВЛ ЕН Н Ь! Й ОТВЕТ В ИТЕЛ Ь
Изобретение относится к области коаксиально-волноводной техники и может быть использовано при измерениях КСВ, падающей и отраженной мощности.
Известен направленный ответвитель, содержащий основной канал, вспомогательный канал, щелевой элемент связи, зондовый элемент связи, балансное сопротивление и сопротивление нагрузки.
Недостаток известного направленного ответвителя состоит в ограниченной величине направленности.
Целью изобретения является увеличение направленности. Это достигается тем, что щель выполнена в форме подковы, ось симметрии которой совпадает с продольной осью основного канала, а зонд пропущен сквозь кааксиальный корректирующий выступ и полое балансное сопротивление, закрепленное своим нижним концом на наружной поверхности основного канала и на верхнем конце имеющее электрический контакт с упомянутым зондом.
Со стороны основного канала внутрь балапсного сопротивления введен полый подстроечный цилиндр, контактирующий с внешней поверхностью основного канала.
Конструкция направленного ответвителя представлена на фиг. 1.
Ответвитель содержит основной канал 1, вспомогательный канал 2, щель 8, выполненную в форме подковы, ось симметрии которой совпадает с продольной осью основного канала, зонд 4, пропущенный сквозь коаксиальный корректирующий выступ 5 и полое балансное сопротивление 6, полый подстроечный цилиндр 7, сопротивление нагрузки 8 и эле. мент 9, обеспечивающий электрический контакт зонда с верхним концом полого сопротивления.
Полое балансное сопротивление 6 закреплено своим !(иж!!!!ы! Опцом на li2p) æíoè поверхности основного канала 1, а на верхнем
15 имеет электрический контакт с зондом 4 посредством элемента 9. Польш подстроечный цилиндр 7 введен внутрь баланспого сопротивления 6 со стороны основного канала 1, Он контактирует с внешней поверхностью основ20 ного канала 1.
Принцип действия направленного ответвителя основан на возбуждении во вспомогательном канале волн от электрической и маг25 нитной составляющих поля основного канала.
Взаимодействие зонда с магнитной, а щели с электрической составляющими волны основного канала мало и в дальнейшем не учитывается. На основе теории Бете легко по30 лучить выражения для коэффициентов мат394877 рицы рассеяния щелевой связи Т-образного сочленения двух коаксиальных линий:
S„= / а, >а,r (б 1п — In бз
М1 гз — J
a)
> a r In—
b(аг б, (2) аг
In—
b, E2 — т> пгд г1 + т.тотр5гз—
М(1 — Г) U„,å
=1
7 аз а, >,а,r In — In—
b) b
Й вЂ” постоянная распространения волны основного канала, z — продольная координата, Г = — коэффициент отражения. отр пад
На фиг. 2 представлена эквивалентная схема возбуждения вспомогательного канала щелевым элементом связи, где:
R — полое сопротивление 6, C„— емкость подстроечного цилиндра 7, C„; — емкость корректирующего выступа 5, р — сопротивление нагрузки 8, 1.„, — эквивалентная индуктивность щели 3.
На расчетной частоте диапазона обеспечивается условие где
1 — Шо щ
< >аСп (4) 1 (p=P. ОСк (5) При данных условиях напряжение на нагрузке определяется соотношением
Ег — ус,л (6) служащих коэффициентами передачи для падающей и отраженной волн в основном канале ответвителя.
В приведенных выражениях используются следующие обозначения:
Af> — коэффициент поляризации щели, Х вЂ” длина волны в основном канале, 01 — впутре|ший радиус внешнего проводника основного канала, 6l — радиус центрального проводника основного канала, ао — внутренний радиус внешнего проводника вспомогательного канала, b — радиус центрального проводника вспомогательного канала, r — ра сстояние от центра н>ели до оси вспомогательного канала.
Суммарное напряжение, возбуждаемое щелью во вспомогательном канале:
Подставляя (3) в (6), получаем н М,(1 — 1) U„.„ р
ai аг
2 ca(r y In — In — С,R б! бг где с — скорость света.
На фиг. 3 представлена эквивалентная с>;ема возбуждения вспомогательного канала зондом, где приняты следующие обозначения:
Co — эквивалентная емкость зонда;
U3 — напряжение основного канала, возбуждающее зонд.
Учитывая условия (4) и (5), напря>кение на сопротивлении нагрузки вспомогательного канала равно ,,в 6 па,(1 + Г)Со (8)
Р— е — 1 .
С, Суммарное напряжение на сопротивлении определяется суперпозицией напряжений, возбуждаемых щелью и зондом:
X (1 + Г)С, + L(1 — Г), (9) где
М1 (10) а, аг
2КСа,r p In — In—
4 бг
Если CgR=L=q, то на выходе вспомогатель ного канала напряжение пропорционально па дающей волне в основном канале
40 При этом переходное ослабление имеет следующее значение:
С = 201g = 201g пад СЯ (12) 45
Как видно, переходное ослабление ответвителя определяется только амплитудой падающей волны, не зависит от частоты и КСВ нагрузки основного канала.
50 Предмет изобретения
Направленный ответвитель, содержащий основной канал, вспомогательный канал, щелевой элемент связи, зондовый элемент связи, 55 установленный по нормали к наружной поверхности основного канала, балансное сопротивление и сопротивление нагрузки, отличаюи1ийся тем, что, с целью увеличения направленности, щель выполнена в форме подковы, 60 ось симметрии которой совпадает с продольной осью основного капала, а зонд пропущен сквозь коаксиальпый корректирующий выступ и полое балансное сопротивление, закрепленное своим нижним концом на наружной по65 верхцости основного канала и на верхнем коп394877
Фиг. Г
Р /2. 7
Составитель Г. Челей
Тех род А. Камы ш ни кова
Редактор Н. Коган
Корректоры: Е. Давыдкина и М. Коробова
Заказ 3384/9 Изд. № !926 Тираж 780 По тпнснос
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, OK-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 це имеющее алектрический контакт с упомянутым зондом, причем со стороны основного канала вн трь балансного сопротивления введен полы подстроечный нилиндр, контактирующий с внешней поверхностью основного канала.
