![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Управляющие и ферритовые устройства СВЧ. Механические коммутаторы, фазовращатели, аттенюаторы. Антенные переключатели на газовых разрядниках.Управляющие устройства позволяют регулировать амплитуды и фазы сигналов СВЧ или изменять пути их прохождения в трактах. В механических управляющих устройствах изменение параметров передачи сигналов происходит вследствие перемещения отдельных частей устройства. В электрических управляющих устройствах параметры тракта изменяются без каких-либо перемещений его частей под прямым воздействием электрических сигналов управления. В зависимости от выполняемых функций можно выделить следующие управляющие устройства СВЧ. Выключатели— четырехполюсники, обеспечивающие либо согласованную передачу сигнала со входа на выход (открытое состояние), либо отсутствие передачи сигнала (закрытое состояние или режим запирания). Режим запирания может быть реализован путем либо полного отражения сигнала, либо его поглощения. Коммутаторы— многополюсники, имеющие один или несколько входов и ряд выходов. Сигналы, поданные на входы, поступают по одному или нескольким изменяемым при переключении каналам на выходы с минимальными потерями и при выполнении условий согласования. Отражательные фазовращатели— двухполюсники с регулируемой фазой коэффициента отражения (плавно или ступеньками) при модуле коэффициента отражения, близком единице. В идеале отражательный фазовращатель представляет собой переменное реактивное сопротивление и может быть реализован в виде коротко замкнутого или разомкнутого шлейфа переменной длины. Проходные фазовращатели— согласованные четырехполюсники, в идеале реактивные, обладающие переменной фазой коэффициента передачи. Проходные фазовращатели бывают плавными (с непрерывным изменением фазы) и ступенчатыми (дискретными), в которых фаза принимает ряд фиксированных значений, различающихся на постоянную величину ∆φ- дискрет фазы. Аттенюаторы — четырехполюсники, обеспечивающие плавное или дискретное изменение вносимого ослабления от минимального значения Lmin до максимального значения Lmax. Ограничители мощности – саморегулирующиеся согласованные четырехполюсники, пропускающие слабые сигналы почти без ослабления и резко ограничивающие интенсивность сигналов, мощность которых превышает заданный пороговый уровень.
Волноводные фазовращатели с изменением коэффициента фазы волны Н10 прямоугольного волновода показаны на рис.б.
Для создания переменных аттенюаторов обычно используют явление экспоненциального ослабления волн в запредельных волноводах. На рис. показаны схемы коаксиальных аттенюаторов на основе отрезка круглого волновода переменной длины и малого диаметра, в котором волны всех типов являются нераспространяющимися. В схеме рис.а в запредельном круглом волноводе возбуждается волна типа E01 с помощью емкостного зонда, а в схеме рис.б – волна типа H10 с помощью петли связи. Ослабленные колебания этих волн принимаются на другом конце круглого волновода емкостным зондом или петлей связи, соединенными с коаксиальным волноводом. Ослабление аттенюаторов (дБ) на запредельных волноводах прямо пропорционально длине отрезка запредельного волновода и поэтому может быть изменено в широких пределах. Аттенюаторы по схемам рис.а,б не согласованы, ослабление в них обусловлено отражениями от входов. Для согласования входов в схемы запредельных аттенюаторов вводят поглощающие элементы. На рис.в показан согласованный аттенюатор на запредельном волноводе с поглощающими резисторами. Центральный проводник входного коаксиального волновода, замкнутого на согласованную нагрузку R1, возбуждает в круглом волноводе бокового ответвления затухающую волну типа Н11 принимаемую на другом конце волновода индуктивным зондом. В цепь зонда включена поглощающая вставка R2, обеспечивающая согласование на выходе аттенюатора. Изменение ослабления происходит при изменении длины круглого волновода с помощью скользящего соединения во внешнем проводнике выходного коаксиального волновода. В волноводных трактах применяют также волноводные аттенюаторы с поглощающими пластинками. По конструкции такие аттенюаторы аналогичны волноводным фазовращателям, показанным на рис. выше, но вместо диэлектрических пластин в них применяют пластины из поглощающего материала.
На рис. обозначения: 1 — резонансные “окна”; 2 — конусные электроды; 3 — индуктивная диафрагма; 4 — электрод поджига. В большинстве антенных переключателей используют специальные электровакуумные приборы – газовые разрядники. Резонансный волноводный газовый разрядник представляет собой герметичный отрезок прямоугольного волновода, заполненный смесью паров воды с аргоном или водородом при низком давлении (102—104 Па). На входе и выходе разрядника установлены резонансные диафрагмы, герметизированные пластинками из стекла или керамики (“окна”). Внутри разрядника на средней линии широкой стенки волновода на расстоянии λв/4 один от другого и от окон связи располагаются конусные разрядные электроды, представляющие собой при отсутствии разряда емкостные штыри. Разрядные электроды совмещают с согласующими индуктивными диафрагмами, дополняющими схемы замещения электродов до параллельных резонансных контуров. Для слабых проходящих сигналов разрядник представляет собой полосовой фильтр с четвертьволновыми связями, имеющий относительную полосу пропускания 5—10%. Переключение разрядника на отражение сигнала происходит автоматически под действием мощного сигнала передатчика.
|