Расчет шлейфового направленного ответвителя

Расчет шлейфового направленного ответвителя можно провести одним из способов, описанных в первой главе (стр. 44–62), используя для определения размеров шлейфов формулы этого раздела.

Для примера проведем расчет шлейфового направлен­ного ответвителя чебышевского типа с минимальной на­правленностью более 30 дб и переходным ослаблением 2,0 дб в диапазоне длин волн 4,1–5,8 см. Сечение волноводного канала 15×35. Если рабочий диапазон шлейфо­вого направленного ответвителя взять с некоторым запа­сом, то соответствующие λ_g примут значения: λ_gmin =4,5 см, λ_gmах =13,2 см. Пользуясь соотношением (49), определим параметры q, t и L:

Длина шлейфов в первом приближении:

Определим число шлейфов направленного ответвителя из неравенства, . Пусть число шлейфов n +1=8, тогда

Запас минимальной направленности вполне достато­чен, поэтому останавливаемся на числе шлейфов, равном восьми. Конечно, эффективная направленность ответви­теля будет меньше из-за влияния отражений от шлейфов ответвителя и неидеальных согласованных нагрузок.

Так, если реальные нагрузки в плечах ответвителя, связанных с входным плечом, имеют коэффициент стоя­чей волны ρ, то общий коэффициент отражения в изолированном плече составит в худшем случае , где С_ш – переходное ослабление в разах.

Выбрав число шлейфов ответвителя, одновременно определим и номер строки обобщенного треугольникаn При n =8 коэффициенты строки относятся, как

При t =1,44 ряд будет иметь вид:

1: 3,62: 7,35: 10,4:10,4:7,35: 3,62:1. (121)

Для определения А _m по формуле (51) определим М:

Тогда A₁ =0,795/44,74=0,018, а отношение всех амплитуд следует из (121). Из формулы (111) находим переходное ослабление в центре полосы длин волн:

Высота первого шлейфа определяется уравнением:

откуда b ₁=α b ₀ = 0,018·2·15 мм = 0,54 мм,

где b₀ – высота волноводов главного и побочного кана­лов. Остальные шлейфы имеют следующие высоты:

Далее по формулам (118) или (119) следует подсчи­тать оптимальную длину шлейфов. Расстояние между шлейфами может быть оставлено без поправок. При желании можно рассчитать эффект укорочения отрезков ли­нии передачи между шлейфами, так как эти отрезки ока­зываются нагруженными на неоднородности емкостного характера. Поправка на расстояние между шлейфами может быть вычислена через известные коэффициенты связи шлейфов А _k.

На рис. 46 представлена одна из возможных конструк­ций вышерассчитанного шлейфового ответвителя. На­правленный ответвитель состоит из вкладыша 3, пред­ставляющего собой область связи ответвителя, крышек 1 и 2, образующих с вкладышем 3 главный и побочный каналы ответвителя.

4

Рис. 46. Элементы шлейфового направленного ответвителя.

К фланцам крышек 1 и 2 привинчива­ются подводящие энергию волноводы. Конструкция вкла­дыша для удобства изготовления шлейфов путем фрезе­рования пазов в составных элементах вкладыша сделана разборной.

Размеры ответвителя не требуют жестких допусков, кроме допусков «а волноводный канал. Наладка ответ­вителя сводится к установлению такой длины шлейфов, при которой характеристика переходного ослабления симметрична. Например, если переходное ослабление на длинноволновом конце диапазона больше, чем на корот­коволновом, то длину шлейфов следует уменьшить, и наоборот (рис. 45).