Зібрати схему лабораторної установки для вимірювання величини спрямованості відгалужувача

Зробити вимірювання величин потужностей у плечах 1 і 2 спрямованого відгалужувача на трьох частотах робочого діапазону частот, зазначених викладачем. Розрахувати значення перехідного ослаблення на цих частотах, з урахуванням значень потужності в плечі 4 певних при виконанні пункту 5.2.

Проаналізувати й обговорити отримані результати.

 

6. Ключові питання

 

6.1. Яке призначення спрямованих відгалужувачив?

6.2. Поясните пристрій і принцип роботи хвилеводного спрямованого відгалужувача

6.3. Поясните пристрій і принцип роботи шлейфного спрямованого відгалужувача.

6.4. Перелічите основних параметри відгалужувачив і поясните їхній зміст.

6.5. Які конструктивні особливості обмежують смугу робочих частот хвилеводного спрямованого відгалужувача?

6.6. Які конструктивні особливості хвилеводного спрямованого відгалужувача визначають його перехідне ослаблення?

6.7. Які фактори впливають спрямованість хвилеводного відгалужувача?

 

Зміст протоколу

 

7.1. Короткий опис властивостей відгалужувачив із вказівкою можливої області застосування.

7.2. Ескіз конструкцій хвилеводного видгалужувача із вказівкою характерних розмірів.

7.3. Схема лабораторної установки.

7.4. Результати домашніх розрахунків.

7.5. Результати вимірювань.

7.6. Виводи.

 

Исследование направленных ответвителей

 

Цель работы

 

§ Углубленная проработка лекционного материала.

§ Ознакомление с конструкциями направленных ответвителей

§ Изучение принципа действия направленных ответвителей

§ Измерение и расчет параметров направленного ответвителя

 

 

7. Ключевые положения

 

Направленные ответвители представляют собой широкий класс недиссипативных восьмиполюсников и содержат два отрезка линии передачи.

В идеальном случае энергия электромагнитной волны поступающей в одно из плеч, распространяясь, неравномерно делится только между двумя плечами и не поступает в оставшееся плечо, которое называют "развязанным" относительно первого плеча.

В реальных конструкциях ответвителей незначительная часть энергии проникает в "развязанное" плечо. Величина развязки, выраженная в децибелах, определяется формулой:

,

 

где - мощность, поступающая на вход одного из плеч, - мощность на выходе соответствующего "развязанного" плеча.

Большинство направленных ответвителей имеют плоскость симметрии, поэтому анализ их матриц рассеяния можно производить методом декомпозиции.

Простейшая конструкция волноводного направленного ответвителя изображена на рисунке 2.1. Нумерация плеч указана на этом рисунке.

 

Рисунок 2.1 - К анализу свойств волноводного направленного ответвителя

 

Ответвитель состоит из двух одинаковых волноводов прямоугольного сечения, имеющих общую узкую стенку, в которой прорезаны два одинаковых отверстия на расстоянии друг от друга. Волна основного типа, возбуждаемая в плече 1, распространяясь по волноводу, возбуждает последовательно отверстия связи. Каждое из этих отверстий становится источником волн, распространяющихся в обе стороны во вторичном волноводе.

Волны (сплошные линии), которые прошли одинаковый путь слева направо, синфазны и их колебания суммируются. В отличие от этого, волны, распространяющиеся от плеча 1 и направляющиеся справа налево в плечо 2 (пунктирные линии), прошли разные расстояния, отличающиеся на половину длины волны в волноводе. Следовательно, в плече 2 эти волны противофазны и при равенстве амплитуд погашают друг друга.

Параметрами, характеризующими электродинамические свойства направленных ответвителей, являются переходное ослабление и направленность. Переходное ослабление, выраженное в децибелах, определяется формулой

 

, дБ,

 

где индексы означают номер соответствующего плеча.

Направленность, выраженная в децибелах, определяется формулой

 

, дБ,

 

Недостатком рассмотренного ответвителя является его узкополосность по направленности: при увеличении расстройки величина направленности резко падает.

 

8. Домашнее задание