Переходное ослабление элемента связи в виде круглого отверстия

Из рассмотренных выше элементов связи двух пря­моугольных волноводов наиболее простыми в изготов­лении, то есть более технологичными, являются элемен­ты связи в виде круглых отверстий, в которых просто обеспечить необходимую точность, что существенно при конструировании широкополосных направленных ответвителей.

Подставляя в соотношения (3) значения поляризуемостей круглого отверстия связи, коэффициентов F _е, F _m (6) и учитывая, что в основном и вспомогательном вол­новодах распространяется волна типа Н₁₀, можно теоре­тически рассчитать переходное ослабление элемента свя­зи в виде круглого отверстия.

Так как напряженности электрического и магнитного. полей для волны типа Н₁₀ в прямоугольном волноводе могут быть выражены (опуская экспоненциальный мно­житель и произвольную постоянную) как

где

то

Считаем, что основной и вспомогательный волноводы параллельны. Тогда с учетом (9) переходное ослабление для круглого отверстия связи, расположенного на узкой стенке прямоугольного волновода, выражается форму­лой:

(10)

Формула переходного ослабления для круглого от­верстия связи, расположенного на широкой стенке вол­новода, несколько сложнее:

(11)

где х – расстояние центра отверстия связи от боковой стенки волновода, , F _е и F _m определяются из (6).

В работах [9, 10] приведены более точные, экспе­риментально проверенные выражения для расчета пере­ходного ослабления круглого отверстия связи, располо­женного на узкой и широкой стороне волновода соответ­ственно:

(12)

и

где

h – расстояние центра отверстия связи от середины широкой стенки волновода.

Анализируя выражения (12) и (13) с точки зрения изменения величины переходного ослабления в зависи­мости от длины волны λ _g (частоты), нетрудно заметить существенную разницу между связью двух прямоуголь­ных волноводов по узкой и по широкой стенке. Так, если для связи двух волноводов по узкой стенке характерно условие , то для связи по широкой стенке, где характеристика переходного ослабления элемента связи зависит от положения его относительно оси волновода, условие может выполняться при некоторых значениях h, то есть переходное ослабление как фун­кция от длины волны имеет экстремум.