Составные многополюсные устройства СВЧ. Принцип декомпозиции в анализе составных многополюсных устройств СВЧ. Условия реактивности четырехполюсника.

Универсальным методом расчета устройств СВЧ является раз­биение—декомпозиция сложного устройства на ряд более простых устройств, характеризуемых соответствующими матрицами пара­метров, что допускает их независимый анализ. Эти простые уст­ройства называют базовыми элементами.

Традиционный подход к декомпозиции устройств СВЧ предус­матривает замену каждого выделенного базового элемента неко­торой схемой замещения, состоящей из сосредоточенных элементов L, С и R и из отрезков линии передачи. Электродинамические расчеты базовых элементов проводят заблаговременно, а резуль­таты представляют в виде приближенных формул и таблиц, опре­деляющих связь номиналов в схеме замещения с геометрическими размерами базового элемента, длиной волны и параметрами магнитодиэлектриков. Преимуществами такого подхода являются уни­версальность, схожесть с теорией низкочастотных цепей, а также наглядность представлений о функционировании сложных устройств СВЧ, достигаемая за счет разумной идеализации схем замещения. Недостатками традиционного подхода являются потеря точности при использовании упрощенных схем замещения и трудности в ко­личественной оценке погрешностей расчета.

Эти недостатки успешнопреодолеваются при электродинамичкском подходе, ориентированном на применение ЭВМ. Здес осуществляется декомпозиция элементов на ряд базовых элементов в виде геометрических конфигураций, допускающих аналитическое или численное определение матрицы параметров путем решения уравнений Максвелла при заданных граничных условиях. Последующее нахождение матрицы параметров сложного устр-ва осуществл-ся также, как и при традиционном подходе. Электродинамическийподход в принципе позволяет выполнять расчеты с любой требуемой точ­ностью, однако при этом теряется наглядность анализа и происхо­дит сужение класса устройств, рассчитываемых по конкретной вы­числительной программе.

Между традиционным и электродинамическим подходами нет глубоких принципиальных различий, и поэтому в основу последу­ющего изложения методов анализа на основе принципа декомпози­ции положен традиционный подход на основе схем замещения ба­зовых элементов. При этом следует различать два уровня декомпозиции: 1) представление укрупненных базовых элементов СВЧ в виде схем замещения из отрезков линий передачи и элемен­тов L, С и R; 2) разбиение тракта СВЧ на укрупненные базовые элементы и использование алгоритмов объединения многополюсни­ков.