Нерегулярности в трактах СВЧ.

1. В волноводных линиях передачи.

1. Стыки линии передачи.

Для волноводов соотношение: =

2. Волноводные диафрагмы – тонкие металлические перегородки, частично перекрывающие поперечное сечение волновода.

Варианты:

1) индуктивная

B_L – нормированная индуктивность (индуктивная проводимость).

B_L = -()ctg²()

Поперечные токи на широких стенках частично замыкаются через пластины, соединяющие эти стенки, в магнитном поле токов запасается магнитная энергия, что эквивалентно включению в линию передачи индуктивности.

2) емкостная

B_c = ln(cosec()),

где cosec = 1/sin.

При установке диафрагмы уменьшается зазор между широкими стенками волновода, что приводит к концентрации электрического поля, т.е. образуется запас электрической энергии. Такая диафрагма сильно снижает электропрочность волновода.

3) резонансная

При определенном выборе размеров a¢ и b¢ диафрагма не оказывает влияния на распространение волны Н₁₀. Частоту f₀ определяют из условия равенства волновых сопротивлений линии передачи и отверстия диафрагмы. Это условие записывается в виде:

=

Данному условию отвечает множество размеров диафрагм, но у них будет различная добротность:

q_вн. =

3. Штыри.

1) индуктивный

Устанавливается вдоль силовых линий электрического поля. X_В учитывает конечную толщину стержня.

2) емкостной

Емкость штыря связана с концентрацией электрического поля, а индуктивность обусловлена прохождением токов. При длине штыря l_в/4, проводимость последовательного контура стремится к бесконечности и волновод закорачивается. Если L < l_в/4, то преобладает емкостная проводимость; если L > l_в/4, то – индуктивная. Емкостные штыри в основном применяются в качестве регулируемых реактивных элементов, вводимых в волновод с помощью резьбовых соединений на широких стенках. Они заметно снижают электропрочность волноводов. Поэтому в мощных трактах не применяются.

2. В полосковых линиях передачи.

В полосковых линиях передачи различают элементы с распределенными и с сосредоточенными параметрами. Элементы с сосредоточенными параметрами имеют размеры существенно больше длины волны(< < l_в/10; < < l_в/16). Элементы с распределенными параметрами выполняются как нерегулярности полосковой линии передачи.

1. Последовательная индуктивность.

Выполняется в виде отрезка полосковой линии с высоким волновым сопротивлением и длиной < l_в/8.

Z₁ = 80¸ 100 Ом

L =

Недостатки: большие габариты и трудность перестройки.

2. Параллельная индуктивность.

L < l_в/8

короткозамкнутый шлейф

разомкнутый шлейф

Такие конструкции индуктивности могут обеспечить величину несколько пГн; при необходимости выполнения индуктивности большей величины используют одновитковые или спиральные индуктивности.

3. Последовательная емкость.

Простейший её вариант выпорлняется в виде зазора микрополосковой линии.

= ln(ctg w× Z₀× c)

гребенчатая структура

с = 10¸ 20 пФ

Если емкость должна быть > 20 пФ, используется трехслойная структура.

1 и 3 – обкладки конденсатора

2 – слой диэлектрика

С = 8, 855× 10^-3 e

4. Параллельная емкость.

Выполняется в виде участка линии передачи с низким волновым сопротивлением.

Z₁ = 20¸ 30 Ом l < l_в/8

C =

5. Резисторы.

R = r ,

где r - поверхностное сопротивление.

Материал – тантал, хром, нихром.