Файл: Семенов Н.А. Техническая электродинамика учеб. пособие для электротехн. ин-тов связи.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 165
Скачиваний: 3
использовать резонатор, разомкнутый на концах. Такой резонатор имеет более высокую добротность, чем короткозамкнутый, так как в нем отсутствуют потери в замыкающем поршне. Отрезки запре дельных волноводов устраняют излучение из концов резонаторов.
Длина каждого |
резонатора равна тґкг, а нагруженная |
доброт |
||
ность должна |
обеспечивать |
неискаженное воспроизведение |
спектра |
|
передатчика |
^ 2 ; д л я |
этого |
передатчика направленный фильтр яв |
ляется ответвителем с полной связью и мощность целиком пере дается из плеча 2 в плечо 4. Расстояние от точек присоединения 5
или 6 до одного |
из концов резонатора |
выбирается равной li = |
|
= (2m—l)A,i/4, что |
создает для частоты |
/і антирезонанс |
(весьма |
большую шунтирующую проводимость резонаторов в точках 5 я 6).
Тогда участки моста /—5 и 4—6 |
имеют на |
входах 1 а 4 весьма |
||
большое сопротивление. Сигнал частоты /і |
по кратчайшему пути |
|||
направляется из плеча |
У в плечо 4 к антенне. Таким |
образом, здесь |
||
используются частоты |
резонанса |
{RBX^>Z0) |
и |
антирезонанса |
(Яи'С'^о) коаксиального резонатора для разделения двух близких частотных полос передатчика. Кратчайший путь /—4 выбирается для сигнала изображения, так как ответвитель не может быть хо рошо сбалансирован во всей полосе видеосигнала.
В полосе частот каждого передатчика входные сепротивления резонаторов конечны и не обеспечивают полной фильтрации сиг нала. Поэтому небольшая часть мощности из плеча 2 в полосе ча стот fa±A$2 отражается от точек 5 и 6 и попадает в плечо 3— к балластному сопротивлению. Какая-то часть волны из плеча / в спектре / І І ± Д І / І проходит через точки А и В и попадает также в плечо 3, т. е. отражений к передатчикам нет. Следовательно, пе редатчики взаимно развязаны и нагружены на согласованное со противление во всей полосе частот.
Свойства фильтра на частотах в окрестности |
fi и / 2 описывают |
||||||
ся двумя различными по форме |
матрицами: |
|
|
|
|||
|
" |
0 |
0 |
бх |
—і |
|
- |
[Sh |
= |
0 |
0 |
—1 |
бі |
|
|
|
—1 |
0 |
0 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
—1 |
б! |
0 |
0 |
|
_ |
|
|
" |
0 |
0 |
1 |
- б 2 |
- |
|
[Sh |
= VT |
0 |
0 |
- а . |
1 |
(15.34) |
|
1 |
- б 2 |
0 |
0 |
|
|||
|
_ - 6 2 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
где | Л , ( / ) | < 1 ; | б 2 |
( / ) | < 1 . |
|
|
|
|
|
|
В узловые точки ответвителя включены разомкнутые на конце шлейфы Ztf, которые служат для компенсации индуктивных проводимостей, возникающих в месте тройниковых соединений коакси альных линий.
ся контактов на плоских пружинах из фосфористой бронзы. Авто матические замыкатели разомкнутых плеч препятствуют просачи ванию в них волн. Дл я увеличения электрической прочности уст ройства переключающим элементам придают округленную форму. Интересна конструкция гнезда (рис. 15.276), обеспечивающая кон такт у наружной поверхности внутреннего проводника соединяе мых коаксиальных линий.
В о л н о в о д н ы е п е р е к л ю ч а т е л и . |
На рис. 15.28а пока |
|
зан переключатель с уголковым |
изгибом в плоскости Е; дроссели |
|
создают эквивалентное короткое |
замыкание |
в зазоре, улучшая сог- |
4
Рис. 15.28
ласование тракта и предотвращая утечку мощности в закрытые каналы. Малоинерционными переключающими элементами в дру гой конструкции (рис. 15.286) служат резонансные кольца в пле чах /і-тройника, которые поворачиваются вокруг горизонтальной оси. В вертикальном положении плоскость кольца параллельна линиям электрического поля, и кольцо является идеальным отра жателем (см. параграф 13.7); в горизонтальном — она перпенди кулярна Е и волна проходит почти беспрепятственно.
ГАЗОВЫЕ РАЗРЯДНИКИ |
|
|
|
|
Газовые разрядники служат для перекрытия тракта |
антенна—при |
|||
емник на время передачи мощного радиолокационного |
импульса. |
|||
Разрядник представляет собой вакуумную камеру |
или колбу, за |
|||
полненную |
одним из тяжелых инертных газов |
|
при |
давлении |
~24-20 мм |
рт. ст., что обеспечивает высокую плотность |
электро |
||
нов в разряде. Конструкция разрядника должна |
предусматривать |
|||
прохождение через него в погашенном состоянии |
широкополосного |
сигнала к приемнику и легкость возникновения электрического про боя при поступлении в него свч импульса с высокой напряженно стью электрического поля. Разряд, возникающий под действием импульса, является затем эффективным отражателем этого ж е импульса.
На рис. 15.29 показан разрядник," представляющий собой по лосовой фильтр из четырех сосредоточенных резонаторов с чет вертьволновыми связями. Его внешние резонаторы — вакуумплотные окна (см. параграф 13.5), внутренние — сочетание емкостных конусов с фигурными индуктивными диафрагмами. Электрический
разряд |
создается |
между |
кону |
||||
сами и быстро продвигается к |
|||||||
тому окну, к которому подво |
|||||||
дится |
сигнал |
большой мощно |
|||||
сти. |
Затухание |
разрядника |
в |
||||
этом |
режиме |
составляет |
А3 |
= |
|||
= 80-г-100 дБ. Деионизация ка |
|||||||
меры |
после разряда |
занимает |
|||||
около |
1 мкс, что препятствует |
||||||
приему |
отраженных |
импульсов |
|||||
с близких расстояний. |
|
|
|||||
Разряд возникает с запаз |
|||||||
дыванием примерно |
на |
5 не, |
поэтому |
часть мощного им |
пульса проходит через разряд |
|
ник В |
приемник. Ускорению Рис. 15.29 |
разряда |
способствует неболь |
шой уровень начальной ионизации, который поддерживается ра диоактивным источником. В некоторых случаях на вспомогатель ный электрод подается опережающий на 0,2ч-1 мкс, импульс, соз дающий тлеющий разряд. Газовые разрядники непригодны для защиты высокочувствительных приемников вследствие просачива
ния через них части импульса, больших |
вносимых потерь Л п « |
л ; 0,5 дБ и высокой шумовой температуры |
Г щ ^ З О К . |
IПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ И ФЕРРИТОВЫЕ УПРАВЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
П о л у п р о в о д н и к о в ы е у с т р о й с т в а успешно применяются в диапазоне от метровых до субмиллиметровых волн. Их достоин ствами являются: высокое быстродействие (от 0,1 не), малые га бариты и масса, незначительные мощности управления (от 1 пВт до 1 Вт), значительный срок службы (до 200 тыс. часов). Приборы изготавливаются на импульсную мощность до 1-+-10 кВт и среднюю до 10ч-100 Вт; в ближайшее время ожидается увеличение этих величин на порядок.
Для управления используется свойство полупроводниковых структур менять свое комплексное сопротивление при действии
внешнего напряжения |
или тока. Например, р-п-диоды |
(рис. 15.30а) |
||||
имеют |
переменную емкость С, которая |
создается в области |
р-п-пе- |
|||
рехода |
(ее |
толщина |
~>0,14-1 мкм) и |
регулируется |
внешним на |
|
пряжением |
~ 1 ч - Ю В. Последовательное сопротивление г |
соответ |
||||
ствует |
областям р и |
п. В р-і-п-диодах |
(рис. 15.306) |
регулируется |
в широких пределах сопротивление R центральной высокоомной і-области. Оно велико в обесточенном диоде и уменьшается при управляющем токе порядка 10ч-100 мА.
Эквивалентная схема диода (рис. 15.30в) учитывает емкость патрона или держателя Сп и индуктивность вводов L B . Дл я опти мизации работы диода необходимо, чтобы эквивалентное сопро тивление было активным. У р-я-диодов возможны два рабочих
Рис. 15.30
положения, соответствующих последовательному и параллельному резонансам. При отрицательном напряжении (к р-области прило жен «минус») емкость мала: С—С\; в этом случае получают после
довательный резонанс |
на |
заданной |
частоте; тогда |
сопротивление |
||
цепи LBCi равно г. При положительном |
напряжении |
С = С2~Э>_С\ |
||||
выполняется условие |
параллельного |
резонанса и |
эквивалентное |
|||
сопротивление контура LBCn |
равно |
R& В |
современных |
германие |
||
вых р-и-диодах отношение |
Rg/r достигает нескольких |
сотен на сан |
тиметровых и более длинных волнах. В устройствах с р-і-п-диода- ми обычно непосредственно изменяют их внутреннее сопротивле
ние R |
(с компенсацией |
реактивностей), что |
дает |
возможность |
|||
строить не только переключатели, но и аттенюаторы |
(или модуля |
||||||
торы) |
с плавным |
изменением |
ослабления. В кремниевых р-г'-ге-дио- |
||||
дах |
достигнуты |
отношения |
их |
внутренних |
сопротивлений |
||
Ri/R2>\03. |
|
с активным |
шунтом |
[см. ф-лы (14.16) и |
|||
Анализ отрезка линии |
(14.29)] позволяет получить соотношение для ослабления в режи
мах затухания Аа |
и пропускания Ап: |
(Ая—1)/(Лп—\)=R\/R2. |
Та |
|||
ким образом, отношение R1/R2 играет определяющую |
роль в рабо |
|||||
те схемы. Часто ее называют качеством |
коммутационного |
диода. |
||||
Оси диодов располагают параллельно вектору Е распростра |
||||||
няющейся |
волны |
(рис. 15.31а). Кремниевые p-i-n-диоды часто вы |
||||
полняются |
без патрона, что уменьшает |
паразитные |
реактивности. |
|||
Тогда их |
впаивают непосредственно |
в |
различные |
конструкции |
||
(низкие волноводы, щели, полосковые и коаксиальные линии). |
||||||
При 1 < 2 ч - 3 см в миллиметровом |
и |
субмиллиметровом |
диапа |
зонах используются распределенные p-j'-я-структуры, занимающие всю высоту волновода или линии. Ширина структуры может быть малой или близкой к ширине волновода а. На рис. 15.316 из вол
новода выведены |
низкоомные |
приконтактные |
области структуры. |
По существу, эта |
конструкция |
не отличается |
от переменного пог- |