ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Устройства СВЧ иа основе одиночных плавных линий из "Оптимальный синтез устройств СВЧ с Т-волнами " Различные 4-полюсные устройства могут быть образованы из ступенчатых связанных ЛП подключением к каким-либо двум выходным плечам ЛП комплексных нагрузок либо соединением каких-либо двух плеч между собой. Рассмотрим несколько таких устройств. [c.193] НЫХ или неоднородных одиночных ЛП определенной длины [3, 178]. Изучению таких фильтров посвящены [8, 24] и др., Рассмотренный способ построения фильтров основан на исдользовании каскадного соединения большого числа простых элементов. Альтернативным является способ, когда усложнение структуры и улучшение ее электрических параметров производятся благодаря усложнению входящих в нее элементов при ограниченном их числе. В пределе для построения фильтра с весьма хорошими электрическими параметрами можно вообще использовать один - усложненный элемент. [c.194] В качестве 8-полюсных элементов, из которых образуется фильтр, могут применяться ступенчатые связанные ЛП (рис. 8.2,а). Будем полагать, что элементы описываются матрицей рассеяния вида (2.15)-, т. е. они являются согласованными, полностью симметричными 8-полюсниками с направленностью типа 2. Такие элементы в одноволновом приближении могут быть выполнены с помощью каскадного соединения (цепочечного соединения пер й группы) отрезков однородных связанных ЛП. Для каждого отрезка должны быть выполнены условия согласования и направленности (2.13). . [c.194] Выражения (8.1), (8 2) получены с использованием (2.15) аиало- -гично тому, как это показано на примерах в гл. 2. [c.194] Выражение (8.2) совпадает по форме с выражением для переходного ослабления цепочечного соединения третьей группы (тандемного соединения) двух согласованных 8-полюсных элементов с направленностью типа 2. Это свойство позволяет непосредственно использовать результаты оптимизации тандемных ФГ [25] для построения фильтров типа, показанного на рис. 8.2,в. Под--робнее это будет рассмотрено далее в 8.3 при обсуждении -свойств цепочечных соединений третьей группы. [c.195] Недостатком фильтров, построенных по схеме рис. 8.2,в, является большой коэффициент связи отрезков связанных ЛП. Это приводит к серьезным технологическим трудностям при их изготовлении. Для устранения этого недостатка можно изменить структуру фильтра и реализовать его на основе не одного (как на рис. 8.2,6), а. нескольких 8-полюсных элементов. Вариант фильтра, выполненного на основе цепочечного соединения третьей группы двух 8-полюсных элементов, показан на рис. 8.2,г. В предположении, что элементы /, // одинаковые и их матрицы рассеяния имеют вид (2.15), рабочее затухание фильтра = =201ё 1/(1415121151з11 (5 12+(5 1з) ) Исследование таких фильтров, проведенное с помощью методов численной оптимизации (см. 10.1), показывает, что коэффициенты связи отрезков связанных ЛП, образующих 8-полюсные элементы I, II, существенно меньше, чем для структуры, показанной на рис. 8.2,в. Напомним также I (гл. 2), что отражающий фильтр, выполненный в соответствии с рис. 8.2,г, может быть просто преобразован в неотражающий. [c.195] Для характеристики свойств ФФ используются параметры коэффициенты стоячей волны плеч КСВ/=(1- -( 5г/ )/(1— 5г,(), где (5г, —модуль коэффициента отражения от -го плеча ФФ Ф — фазовый сдвиг. В технических требованиях на ФФ обычно оговаривают следующие показатели рабочий, диапазон частот номинальное значение фазового сдвига фо=0,5(фтах- -фт1п), где фтах, фтш — соответственно максимальное и минимальное значения фазового сдвига в рабочем диапазоне частот максимально допустимое отклонение фазового сдвига от номинального значения Дф=фтах—фо максимально допустимые значения КСВ плеч ФФ. Иногда также задаются требования к уровню входной мощности, потерям, максимально допустимому различию модулей элементов 5 12, 5 12 матрицы рассеяния ФФ. [c.196] Если диапазон рабочих частот фазовращателя мал или требуется обеспечить равенство ф=фо на одной частоте /о, то вполне приемлемые результаты дает простейший ФФ, образованный двумя отрезками одиночной ЛП с волновыми сопротивлениями, равными волновым сопротивлениям подводящих линий, и длинами /ь /г такими, что /2—1/11 =фо о/2я. Величина Хо равна длине волны в ЛП. [c.196] Однако для построения широкополосных трактов ФФ рассмотренного типа непригоден, так как для него ф является линейной функцией частоты и при отклонении частоты от значения /о погрешность реализации фазового сдвига фо чрезмерно велика. Четырехполюсники, образующие структуру Ф(Ф, должны задаваться более сложным образом так, чтобы имелась возможность управления частотными характеристиками аг 5 12, aгgS l2 Следовательно, 4-полюсники I VI II должны быть дисперсными, т. е. время распространения волн от их входных плеч / к выходным 2 должно зависеть от частоты. Отметим, что при построении ФФ достаточно применить один дисперсный 4-полюсник на рис. 8.3 это 4-полюсник //), в качестве второго (4-полюсник I) может использоваться отрезок одиночной ЛП определенной длины. [c.196] Фазовращатели на основе ступенчатых связанных ЛП обладают значительной широкополосностью, их рабочие диапазоны частот могут достигать нескольких октав. В [74, 75, 153, 261...263] исследованы ступенчатые ФФ, основу которых составляет каскадное соединение гц отрезков однородных связанных ЛП одинаковой длины /,=/, i=l,m, с различными коэффициентами связи Ki (рис 8.3,6). Разработаны точные и приближенные методы оптимизации таких устройств. [c.199] Рассмотрим новый тип ФФ, в основу которого положено каскадное соединение отрезков связанных и несвязанных ЛП, длины которых различны, а коэффициенты связи отрезков одинаковы. Как принято во введении, к ступенчатым ФФ классов I и II отнесем соответственно ФФ, образованные отрезками связанных ЛП одинаковой длины, и ФФ, образованные отрезками связанных ЛП различной длины. Для удобства последующего сравнения ФФ классов I и II в табл. 8.1 воспроизведены заимствованные из [262] результаты оптимизации ФФ класса I. Длины отрезков связанных ЛП ФФ класса I равны (/t=l, i=l,m) при решении задачи оптимизации полагалось, что 0 p=O,5(0i-f-02)=9O° х=02/0ь остальные обозначения в таблице соответствуют рис. 8.3,6. [c.199] Оптимальная фазочастотная характеристика устройства (рис. 8.4) характеризуется наличием альтернанса, т. е. системы п+1 точек, в которых функция ф(у, 0)— ро принимает чередующиеся по знаку и равные по абсолютной величине значения. Наличие альтернанса служит геометрическим признаком локальной оптимальности решения задачи аппроксимации. [c.201] Максимальное отклонение Аф функции ф от фо в заданной полосе аппроксимации [01, 02] для ступенчатого ФФ класса 11 незначительно превышает соответствующее значение для фазовращателя класса I . Однако коэффициент связи между ЛП для ФФ класса II меньше (в среднем на 4%), чем для ФФ класса 1. [c.201] Кроме того, в ступенчатых ФФ класса II равны коэффициенты связи отрезков связанных ЛП, что упрощает технологию их изготовления и экспериментальную доводку. [c.202] Общие сведения. Рассмотрим устройства СВЧ, выполненные на основе 6-полюсных элементов, показанных на рис. 2.5 их назначение— широкополосное деление и суммирование мощности в трактах СВЧ. Объединенные с фазовращателями ( 8.1)), эти устройства могут использоваться также для решения важной задачи формирования сигналов, находящихся друг с другом в определенных (заданных) амплитудных и фазовых соотношениях. Вследствие практической важности вопросы построения и применения устройств деления и суммирования мощности рассматривались в большом числе работ, как наиболее значительные отметим [24, 28]. [c.202] НОЙ плоскости АА (см. рис. 8.5). Для этого случая матрица рассеяния идеального ДМ. [c.203] Из вида матрицы [5] следует, что плечи 1, 2, 3 идеального ДМ согласованы и плечи 1, 2 развязаны. При подаче мощности в плечо 3 идеального ДМ она поровну и без потерь делится между пле-ча.ми /, 2, приче.м волны на выходах ДМ синфазны. [c.203] Напомним, что под функцией р+ (г) понимается волновое сопротивление 4-полюсиика нечетного типа возбуждения (см. рис. 2.5,в), для которого / (г)- схз. В задаче (8.4) р++(2), р+-(2), / (г) являются функциями управления, благодаря их оптимальному выбору минимизируются критерии gi. [c.204] Вернуться к основной статье