3 Элементы тракта свч, Нагрузки свч, Делители мощности свч

Привет, Вы узнаете о том , что такое элементы тракта свч, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое элементы тракта свч, нагрузки свч, делители мощности свч, управляющие устройства свч , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Материаловедение и материалы электронных аппаратов.

3.1 нагрузки свч

Нагрузки СВЧ на эквивалентной схеме представляются в виде двухполюсника, который характеризуется величиной коэффициента отражения Γ. Матрица рассеяния нагрузки вырождается в число s₁₁ = Γ. В трактах СВЧ находят применение согласованные и реактивные нагрузки.

а) б) в)

Рис. 3.1 Поглощающие нагрузки:

а – волноводная, б – коаксиальная, в – полосковая

Идеальная согласованная нагрузка имеет Γ = 0. Характеристиками реальных согласованных нагрузок являются зависимость |Γ| от частоты и величина допустимой поглощаемой мощности. На практике используются нагрузки с |Γ| < 0,01 в полосе частот не менее 20%. Часто нагрузку характеризуют величиной k_св на входе. Требований к фазе отраженной волны не предъявляется. По величине допустимой поглощаемой мощности различают нагрузки на низкий (≤ 1 Вт) и высокий уровень мощности. В последнем случае нагрузка содержит радиатор, предназначенный для рассеивания тепла в свободное пространство.

На рис. 3.1 показаны согласованные нагрузки в волноводном, коаксиальном и полосковом исполнении. Они выполняются объемными из радиопоглощающего материала, например, ферроэпоксида, или имеют тонкие поглощающие пленки. Качество нагрузки существенно зависит от длины l и профиля нагрузки. Для клиновидных нагрузок l берется порядка λ. В случае экспоненциального профиля длина нагрузки может быть существенно уменьшена. В дециметровом диапазоне на высокий уровень мощности используют водяные нагрузки. В этом диапазоне вода интенсивно поглощает электромагнитную энергию, преобразуя ее в тепло. Такая нагрузка представляет собой систему радиопрозрачных трубок, содержащую электромагнитное поле. По этим трубкам циркулирует вода.

Согласованные нагрузки используются в измерительной аппаратуре СВЧ-диапазона в качестве эквивалента антенны при настройке ее тракта СВЧ, в промышленных установках СВЧ-нагрева различных влагосодержащих материалов.

а) б)

Рис. 3.2 Волноводные короткозамыкающие поршни:

а – контактный, б – дроссельный

Идеальная реактивная нагрузка имеет |Γ| = 1 и характеризуется только фазой коэффициента отражения. Реальная реактивная нагрузка имеет |Γ| близкий к единице, и характеризуется коэффициентом k_св, который может достигать значений порядка 100 и более. На практике реактивная нагрузка реализуется в виде неподвижного (запаянного) или подвижного поршня. Основное требование, предъявляемое к поршню, состоит в обеспечении хорошего электрического контакта со стенками линии передачи. На рис. 3.2 показаны волноводные короткозамыкающие поршни – контактный и дроссельный. В дроссельном поршне качество контакта обеспечивается электрическим путем. Дроссель представляет собой свернутую короткозамкнутую полуволновую линию, трансформирующую нулевое сопротивление в поперечное сечение волновода, примыкающего к поршню. механический контакт располагается на расстоянии λ_в/4 от короткого замыкания (точка 1 на рис. 3.2, б). Поэтому в сечении механического контакта продольные токи отсутствуют, и качество этого контакта не влияет на качество работы поршня в целом. Аналогично выполняются поршни в коаксиальном исполнении. Они находят применение в измерительных трактах СВЧ, а также как элементы настройки согласующих устройств.

3.2 делители мощности свч

В трактах СВЧ используются делители мощности СВЧ, предназначенные для распределения в требуемом соотношении мощности источников СВЧ – колебаний на несколько каналов. Различают следующие типы делителей мощности СВЧ: тройники; направленные ответвители; мостовые устройства; многоканальные делители мощности СВЧ.

Тройники. Тройником называется сочленение трех линий передачи. Тройники на эквивалентной схеме отображаются в виде шестиполюсника. На рис. 3.3, а) и б) показаны волноводные симметричные Y-тройники в плоскостях Н и Е соответственно и их эквивалентные схемы. Определим матрицы рассеяния этих устройств.

а) б)

Рис. 3.3 Волноводные симметричные Y-тройники и их эквивалентные схемы: а – в плоскости Н,

б – в плоскости Е

Матрица рассеяния шестиполюсника имеет третий порядок (по числу пар клемм многополюсника или входов устройства СВЧ). Коэффициент отражения s₁₁ определяется при подключении ко входу 1 генератора, а к остальным – согласованных нагрузок. В этом случае нагрузкой эквивалентной линии, соответствующей входу 1, является параллельное соединение двух линий с волновым сопротивлением W, эквивалентных входам 2 и 3, т.е. Z_н = W/2. s₁₁ = (Z_н – W)/(Z_н + W) = – 1/3. По этой же причине коэффициенты передачи из входа 1 на входы 2 и 3 равны, т.е. s₂₁ = s₃₁. Поскольку рассматривается идеальный Y-тройник без потерь, то его матрица рассеяния унитарна. Поэтому сумма квадратов модулей элементов любой строки или столбца этой матрицы равна единице, т.е. | s₁₁|² + | s₂₁|² + | s₃₁|² = 1. Учитывая сказанное, находим | s₂₁| = | s₃₁| = 2/3. Клеммные плоскости данного устройства могут быть расположены так, чтобы все элементы первого столбца матрицы рассеяния стали действительными. Учитывая, что Y-тройник является взаимным устройством и его матрица рассеяния симметрическая, получаем:

. (3.1)

Рассуждая аналогично по отношению к симметричному Y-тройнику в плоскости Е, получаем:

. (3.2)

Знак «минус» в коэффициентах передачи этой матрицы объясняется тем, что при возбуждении, например, входа 1 Y-тройника, на оставшихся входах ориентация вектора Е изменяется на противоположную (см. рис. 3.3, б). Y-тройники можно проанализировать с учетом их геометрической симметрии относительно оси и плоскости, проходящей через середину каждого из волноводов. Воспользовавшись методикой влияния геометрической симметрии устройств СВЧ на его внешние характеристики, можно получить матрицы рассеяния таких устройств, совпадающие с (3.1) и (3.2).

а) б)

Рис. 3.4 Волноводные Т-образные тройники:

а – в плоскости Н, б – в плоскости Е

На рис. 3.4, а) и б) показаны волноводные Т-образные тройники в Н- и Е-плоскостях соответственно. Обычно их выполняют таким образом, чтобы они были согласованы по входам 1. Поэтому при возбуждении этих входов мощность делится поровну между плечами 2 и 3 (входы устройства СВЧ иногда называют плечами). Поэтому . В Н-тройнике при этом плечи 2 и 3 возбуждаются в фазе, а в Е-тройнике – в противофазе. Учитывая сказанное и свойство унитарности матрицы ( ), получаем следующие матрицы рассеяния Т-образных тройников:

(3.3)

На рис. 3.5, а) и б) представлены тройники в коаксиальном и полосковом исполнениях соответственно. Они имеют матрицы рассеяния такие же, как у волноводного Н-тройника.

а) б)

Рис. 3.5 Тройники: а – коаксиальный, б – полосковый

Рис. 3.6 Балансный полосковый делитель мощности

На практике часто встречается задача сложения мощностей двух источников в общей нагрузке. Рассмотрим возможность применения для этих целей, например, Т-образного Н-тройника. Подключим первый источник с амплитудой а₁ к плечу 2 тройника, второй источник с амплитудой а₂ к плечу 3, а согласованную нагрузку к плечу 1. Найдем амплитуды волн b_n (n = 1, 2, 3), отраженных от тройника, с помощью определителя матрицы рассеяния:

Отсюда следует, что мощность источников складывается в плече 1 тройника только тогда, когда а₁ = а₂. В противном случае в плечах 2 и 3 тройника появляются нежелательные отраженные волны. Для устранения этих волн при любых амплитудах источников необходимо, чтобы матрица рассеяния шестиполюсного устройства сложения мощности имела бы вид:

.

Так как эта матрица – симметрическая, то она соответствует взаимному устройству. Определим наличие тепловых потерь в данном устройстве. Для этого найдем собственные числа матрицы рассеяния как корни характеристического многочлена det(S – λ_SE) = 0. Подставив сюда матрицу S, получим: , откуда λ_S1 = 0, λ_S2 = 1, λ_S3 = –1. Таким образом, при возбуждении устройства СВЧ первым собственным вектором матрицы S он должен полностью поглощаться этим устройством, а второй и третий собственные векторы должны полностью отражаться от устройства СВЧ. Этими свойствами обладает согласованный тройник (или балансный делитель мощности), полосковый вариант которого показан на рис. 3.6. В его состав входит поглощающий элемент в виде резистора R, величина сопротивления которого, а также волновые сопротивления плеч подбираются из условия обеспечения максимальной рабочей полосы частот устройства.

Направленные ответвители. Направленные ответвители представляют собой взаимные устройства СВЧ, имеющие четыре плеча. При возбуждении одного из плеч мощность делится в требуемом отношении между какими-либо двумя плечами, а четвертое плечо остается невозбужденным. На эквивалентной схеме направленный ответвитель отображается в виде восьмиполюсника. В зависимости от расположения входов направленных ответвителей, между которыми делится мощность СВЧ, они разделяются на три типа, представленные на рис. 3.7. Первый тип (I) называется сонаправленным, второй (II) и третий (III) – противонаправленными.

I II III

Рис. 3.7 Восьмиполюсники, эквивалентные направленным ответвителям типов I, II и III

Из рис. 3.7 следует, что перенумерацией входов направленных ответвителей типов II и III они могут быть сведены к типуI. Поэтому далее будем рассматривать направленные ответвители типа I. Идеальные направленные ответвители имеют матрицу рассеяния вида:

, (3.4)

где С – коэффициент связи, определяющий долю ответвляемой мощности. Из вида матрицы S следует, что все входы направленного ответвителя согласованы (s₁₁= s₂₂ = s₃₃ = s₄₄ = 0), входы 1 и2, а также 3 и 4 взаимно развязаны, т.е. s₂₁ = s₁₂ =0 и s₄₃ = s₃₄ = 0.

При возбуждении плеча 1 фаза колебаний в плече 4 отстает на 90° от фазы колебаний в плече 3. Об этом говорит отрицательная мнимая единица при коэффициенте С. Реальные направленные ответвители характеризуются следующими параметрами, определяемыми в режиме возбуждения плеча 1: переходным ослаблением c₄₁ = 10 lg(P₁/P₄) = –20 lgC; направленностью c₂₄ = 10 lg(P₄/P₂); рабочим затуханием c₃₁ = 10 lg(P₁/P₃); коэффициентом стоячей волны (КСВ) на входе, равным (1 + |s11|)/(1 – |s11|). Данные параметры определяются в некоторой полосе частот направленного ответвителя, и их числовые значения лежат в пределах 0 ≤ c₄₁ < 60 дБ; c₂₄ > 20 дБ; c₃₁ > дБ; k_св ≈1,1.

Рис. 3.8 Двухдырочный направленный ответвитель

Рис. 3.9 Направленный ответвитель на перекрещивающихся волноводах

Простейшим направленным ответвителем является волноводный двухдырочный отетвитель (рис. 3.8). Он представляет собой два прямоугольных волновода, в общей узкой стенке которых на расстоянии λ_в/4 друг от друга прорезаны два отверстия связи. При возбуждении плеча 1 мощность СВЧ в основном проходит в плечо 3, и небольшая ее часть ответвляется в плечо 4. Плечо в при этом остается развязанным, так как волны, ответвившиеся через отверстия, расстояния между которыми λ_в/4, оказываются в этом плече противофазными и гасят друг друга. Недостатком данного устройства является его узкополосность. Для устранения этого недостатка направленный ответвитель делают многодырочным. За счет этого удается также подобрать требуемую частотную характеристику переходного ослабления с₄₁.

В волноводных трактах СВЧ широко используется направленный ответвитель, представляющий собой два пересекающихся под прямым углом прямоугольных волновода, в общей широкой стенке которых на расстоянии а/4 от узких стенок прорезано отверстие связи какой-либо формы (рис. 3.9). Возможные формы отверстий, применяемых в таких ответвителях, показаны на рис. 3.10. Форма и размеры отверстий существенно влияют на величину переходного ослабления. В направленных ответвителях с элементами резонансного типа (щели, крестообразные отверстия) удается получить малые значения переходного ослабления. Принцип работы такого отверстия основан на том, что точка расположения отверстия является точкой круговой поляризации вектора магнитного поля волны Н₁₀. Направление вращения векора Н однозначно определяет направление распространения волны Н₁₀ в волноводе. Направленное ответвление мощности объясняется сохранением направления вращения вектора Н в верхних и нижних волноводах. Для уменьшения переходного ослабления в таких отверстиях делают два диагонально расположенных крестообразных отверстия связи.

Рис. 3.10 Формы отверстий связи, используемых в направленных ответвителях

а) б)

Рис. 3.11 Полосковые направленные ответвители:

а – двухшлейфовые, б – на связанных линиях

На рис. 3.11 показаны полосковые направленные ответвители. Двухшлейфовый ответвитель (рис. 3.11, а) является аналогом двухдырочного волноводного ответвителя. Шлейфы длиной λ_л/4 выполняют роль отверстий и расположены на расстоянии λ_л/4 друг от друга. Требуемое переходное ослабление и согласование входов обеспечивается подбором волновых сопротивлений шлейфов и соединяющих их линии. Принцип работы полоскового ответвителя на связанных линиях (рис. 3.11, б) состоит в том, что направленный переход из основной линии (1 – 3) во вторичную (2 – 4) осуществляется за счет расположения в поле линии (1 – 3). Для этого расстояние d между линиями делается достаточно малым. Величина переходного затухания в таком ответвителе зависит от зазора между линиями d и от длины связанного участка l. В таком направленном ответвителе обеспечивается распределенная по длине связь между линиями.

Мостовые устройства СВЧ. Мостами СВЧ называют направленные ответвители с переходным ослаблением 3 дБ. Таким образом, мост делит мощность поровну между плечами 3 и 4 (см. рис. 3.7).

а) б)

Рис. 3.12 Волноводно-щелевые мосты:

а – в Н плоскости, б – в Е плоскости

Различают следующие мостовые устройства СВЧ: волноводно-щелевые мосты в Н- и Е-плоскостях; кольцевой мост; двойной Т-мост; свернутый двойной Т-мост. Мосты СВЧ,являясь частным случаем направленных ответвителей, на эквивалентной схеме отображаются в виде восьмиполюсника.

Волноводно-щелевой мост в Н-плоскости (рис. 3.12, а) представляет собой два прямоугольных волновода, часто общей узкой стенки которых длиной l вырезается. В результате образуется широкий прямоугольный волновод с размерами поперечного сечения А × b. Размер А этого волновода выбирается таким образом, чтобы в нем распространяющимися были волны Н₁₀ и Н₂₀, т.е. λ < A < 3λ/2. При возбуждении плеча 1 волной Н₁₀ в широком волноводе возбуждаются волны Н₁₀ и Н₂₀. Эпюры поперечных составляющих электрического поля этих волн в месте возбуждения показаны на рис. 3.13. Из графиков следует, что в области входа 2 моста a ≤ x ≤ 2a волны Н₁₀ и Н₂₀ широкого волновода находятся в противофазе. Поэтому плечо 2 является развязанным. Волны Н₁₀ и Н₂₀ в широком волноводе имеют разные фазовые скорости. Поэтому в месте расположения плеча 3 и 4 они приобретают разность фаз , где . Здесь ;

Рис. 3.13 Эпюры электрического поля волн Н₁₀ и Н₂₀ в плоскости входов 1 и2 волноводно-щелевого моста

– продольные постоянные распространения волн Н₁₀ и Н₂₀ в широком волноводе. Для того, чтобы мощность поделилась поровну между плечами 3 и 4, необходимо так выбрать длину l, чтобы . Таким образом, наименьшая длина моста определяется из условия

Аналогично работает волноводно-щелевой мост в Е-плоскости (рис. 3.12, б). Он представляет собой два прямоугольных волновода, в общей широкой стенке которых прорезано два, примыкающих к узким стенкам, прямоугольных отверстия. Таким образом, на участке длиной l образуется прямоугольный коаксиал. В области отверстий связи возбуждаются волны Т и Н₁₀. Длина моста l выбирается из условия обеспечения разности фаз между этими волнами π/2: , где k = 2π/λ.

Волноводно-щелевые мосты в Н- и Е-плоскостях имеют одинаковые матрицы рассеяния:

.

Кольцевой мост представляет собой свернутую в кольцо линию передачи длиной 3λ_л/2, в которую с интервалом λ_л/4 включены четыре входные линии передачи. В качестве линии передачи могут быть использованы прямоугольный волновод в Е- и Н-плоскостях, коаксиал, полосковая линия и т.п. Для примера на рис. 3.14 приведен кольцевой мост в полосковом исполнении.

Рис. 3.14 Полосковый кольцевой мост

При возбуждении плеча 1 в обе стороны по кольцу распространяются волны, которые в области плеч 2 и 4 оказываются синфазными, а в области плеча 3 – противофазными. Поэтому мощность делится поровну между плечами 2 и 4, а плечо 3 – развязано. При этом плечи 2 и 4 возбуждаются в противофазе, т.к. расстояние между ними равно λ_л/2. Согласование входов моста обеспечивается подбором волновых сопротивлений линии и линии кольца. Возбуждая последовательно все плечи кольцевого моста, можно составить матрицу рассеяния:

.

Двойной Т-мост является еще одним представителем волноводных мостовых устройств (рис. 3.15). Он представляет собой гибрид волноводных Е- и Н-тройников. (см. рис. 3.4). При возбуждении плеча 1 мощность делится поровну между плечами 3 и 4, возбуждая их синфазно. Плечо 2 оказывается развязанным, так как вектор электрического поля волны Н₁₀ плеча 1 оказывается ориентированным вдоль волновода плеча 2 и в нем возбуждаются волны типа Е, которые находятся в закритическом режиме. При возбуждении плеча 2 мощность также делится поровну между плечами 3 и 4, возбуждая их, однако, в противофазе. Плечо 1 оказывается развязанным, т.к. вектор электрического поля волны Н₁₀ плеча 2 ориентирован параллельно широким стенкам волновода плеча 1 и в нем возбуждаются волны типа H_0n (n = 1, 2, …), которые находятся в закритическом режиме. Учитывая взаимность данного устройства можно составить матрицу рассеяния:

.

Рис. 3.16 Свернутый двойной Т-мост Рис. 3.15 Двойной Т-мост

Отличительной особенностью двойного Т-моста является то, что он складывает мощности синфазных равноамплитудных источников, подключенных к плечам 3 и 4, в плече 1, а противофазных – в плече 2. Поэтому такие устройства находят применение в антеннах моноимпульсных радиолокационных станций для формирования суммарно-разностных направлений.

Свернутый двойной Т-мост (рис. 3.16) является разновидностью двойного Т-моста и имеет такую же матрицу рассеняния.

Многоканальные делители мощности СВЧ. Такие делители мощности находят применение в трактах многоэлементных антенных решеток (АР). Предназначены для деления мощности источника в требуемом соотношении между большим числом выходных каналов, возбуждающих излучающие элементы АР. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Эквивалентный многополюсник такого делителя показан на рис. 3.17.

Рис. 3.17 Многоканальный делитель мощности СВЧ

Мощность источника, подключаемого к первой паре клемм (входу), должна быть распределена между N выходными парами клемм. Элементами для построения таких делителей могут служить тройники, балансные делители мощности, мостовые устройства и их комбинации. Наиболее распространенными являются параллельная (рис. 3.18, а), последовательная (рис. 3.18, б) и параллельно-последовательная (рис. 3.18, в) схемы построения многоканальных делителей. Каждый квадратик на этих схемах обозначает элементарный делитель мощности.

Рис. 3.18 Схема многоканальных делителей мощности:

а – параллельная, б – последовательная,

в – параллельно-последовательная

Характеристики многоканальных делителей могут быть найдены по известным характеристикам элементарных делителей путем объединения их в общую схему по методике, изложенной в п.2.1. Вопросы расчета и проектирования таких делителей мощности рассмотрены в монографии Н.Т. Бова Микроэлектронные устройства СВЧ (К.: Техника, 1984).

3.3 управляющие устройства свч

Управляющие устройства СВЧ предназначены для изменения амплитуды, фазы или поляризации в тракте СВЧ. Параметры колебаний в тракте могут изменяться за счет механического перемещения его элементов. Такие управляющие устройства называются механическими. Параметры колебаний могут изменяться также при изменении среды, заполняющей элементы тракта, под действием электрических сигналов. Такие управляющие устройства называются электрическими. Среда с электрически управляемыми параметрами может быть выполнена в виде полупроводниковых диодов СВЧ, подмагниченных ферритов и ионизированной плазмы, сегнетоэлектриков. Существуют также электромеханические управляющие устройства, в которых под действием электрических сигналов происходят механические перемещения в элементах тракта, изменяющие параметры колебаний СВЧ. Такие устройства выполняются, например, на основе пьезоэлектрических элементов.

К управляющим устройствам, изменяющим амплитуду СВЧ колебаний, относятся выключатели, коммутаторы, аттенюаторы и ограничители мощности. К управляющим устойствам, изменяющим фазу СВЧ-колебаний, относятся фазовращатели. Устройства, изменяющий плоскость поляризации проходящей волны, называются поляризаторами.

Устройства управления амплитудой СВЧ-колебаний. Простейшим устройстом управления амплитудой СВЧ-колебаний является выключатель СВЧ, который на эквивалентной схеме отображается в виде четырехполюсника. Он имеет два режима работы: режим пропускания, в котором мощность СВЧ беспрепятственно проходит от входа к выходу, и режим запирания, в котором мощность СВЧ не проходит на выход из-за поглощения в выключателе или отражения от него. Механическая реализация такого устройства сводится к простому перекрыванию поперечного сечения линии передачи СВЧ, отражающей заслонкой или поглощающей нагрузкой. Такие волноводные выключатели типа заслонки находят применение в радиолокационных станциях для защиты входных цепей приемника от помех, создаваемых соседними близко расположенными станциями. Они имеют скорость переключения 10^-5 с. В настоящее время наиболее часто применяются в диапазоне СВЧ полупроводниковые выключатели. Их основу составляет полупроводниковый СВЧ-диод, который может иметь структуру типа p-n, p-i-n или n-i-p-i-n.

Диоды типа p-n имеют время переключения порядка 10^-7…10^-8 с. Варакторные диоды с p-n –переходом, выполняемые из монокристаллов кремния, германия или арсенида галлия, имеют самое высокое быстродействие (10^-10 с), однако могут управлять мощностью СВЧ в сотые доли ватта.

Диоды типа p-i-n имеют быстродействие 10^-7…10^-6 с при импульсной мощности сотни киловатт.

Диоды типа n-i-p-i-n представляют собой сдвоенный p-i-n-диод. Конструктивно диоды СВЧ выполняются бескорпусными, имеющими максимальный размер – 1 мм, бескорпусными с металлическим радиатором, в металлическом корпусе, а также в сочетании с резонансной волноводной диафрагмой. В волноводах обычно используется параллельное включение диодов (рис. 3.19, а, б, где C_б, L_б – элементы высокочастотной блокировки цепи питания диода; U_упр – управляющее напряжение на диоде; L – индуктивность ввода диода; R_i – сопротивление базы диода; C_i – емкость базы диода).

а) б) в) г)

Рис. 3.19 Включение p-i-n -диода в волновод и его эквивалентные схемы

Базой диода называют высокоомную область i с электропроводностью собственного типа. При нулевом или отрицательном напряжении U_упр диод обладает большим сопротивлением (десятки килоом). Его эквивалентная схема показана на рис. 3.19, в). При этом емкость C_i составляет 0,3…1 пФ. При U_упр > 0 (~ 1…2 В) база диода насыщается электронами и дырками, ее сопротивление резко уменьшается, величина (рис. 3.19, г) составляет единицы Ом. При этом ток, потребляемый диодом, составляет 100 мА. В этом режиме диод способен пропускать токи СВЧ до 100 А.

На рис. 3.20 представлена конструкция простейшего волноводного выключателя в виде резонансной диафрагмы с n-i-p-i-n-диодом.

Рис. 3.20 Резонансная диафрагма с n-i-p-i-n-диодом

Подведение в диоду напряжения U_упр > 0 соответствует режиму запирания выключателя, так как малое сопротивление диода шунтирует параллельный колебательный контур резонансной диафрагмы. При непосредственном включении диода в диафрагму ее резонансная частота изменяется из-за емкости диода C_i, которая компенсируется укорочением щели диафрагмы.

Основной характеристикой полупроводникового выключателя СВЧ является его качество К, определяемое как отношение активных сопротивлений диода в закрытом и открытом состояниях и равное 10³ ÷ 10⁴. Качество определяет ослабление мощности СВЧ в выключателе в режимах запирания и пропускания. Можно сказать, что оптимальный по критерию максимума управляемой мощности выключатель вносит ослабление в режиме запирания и в режиме пропускания , что соответствует L_з = 30,3 дБ при К = 10³ и L_п = 0,27 дБ.

Коммутаторы СВЧ представляют собой устройства, предназначенные для передачи мощности СВЧ с одного или нескольких входов на один или несколько изменяемых выходов; на эквивалентной схеме отображаются в виде многополюсника. При передаче мощности СВЧ с входа на выход коммутатора потери должны быть минимальными. На рис. 3.21 показан механический поворотный коммутатор.

Рис. 3.21 Механический волноводный коммутатор

Коммутация входов в нем достигается простым поворотом ротора на угол, кратный π/2. Электрически управляемые многоканальные коммутаторы могут быть построены на основе полупроводниковых выключателей СВЧ и делителей мощности, например мостов.

Аттенюаторы СВЧ предназначены для плавного или дискретного уменьшения амплитуды колебаний СВЧ. На эквивалентной схеме они отображаются в виде четырехполюсника. Уменьшение амплитуды на аттенюаторе может быть обусловлено тепловыми потерями или отражениями от него.

Простейший механический плавный аттенюатор представляет собой отрезок прямоугольного волновода, вдоль оси которого на широкой стенке прорезана щель, через нее внутрь волновода погружается пластина, покрытая

продолжение следует...

Продолжение:

Часть 1 3 Элементы тракта свч, Нагрузки свч, Делители мощности свч
Часть 2 3.4 Устройства свч с применением ферритов - 3 Элементы тракта
Часть 3 Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря! - 3 Элементы тракта свч, Нагрузки свч, Делители

См.также

• свч устройства , синтез устройств свч , тракт свч , элементы с сосредоточенными параметрами ,
• Спектр сигнала
• Корреляционный фильтр
• Согласованный фильтр
• Сглаживающий фильтр
• аттенюаторы
• фазовращатели

Исследование, описанное в статье про элементы тракта свч, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое элементы тракта свч, нагрузки свч, делители мощности свч, управляющие устройства свч и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Материаловедение и материалы электронных аппаратов

Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.