• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

АТЕНЮАТОРИ НОЖОВОГО ТИПУ

Являють собою відрізок хвилеводу, у який через подовжню щілину в середині широкої стінки вводиться поглинаюча пластина зі скосами для узгодження (рис. 1, а).

Оскільки в хвилеводі поширюється хвиля типу Н₁₀, то поперечні струми в середині широкої стінки відсутні і, отже, повздовжня щілина, прорізана точно в середині широкої стінки, не буде випромінювати і впливати на структуру поля в середині хвилеводу.

При максимальному зануренні пластини в хвилевід загасання, внесене атенюатором, буде максимальним.

Початкове ослаблення таких атенюаторів порядку 0,3-0,5 дБ, максимальне ослаблення порядку 20-40 дБ, К_бх порядку 0,85-0,95.Поверхневий опір поглинаючих пластин 150-400 Ом/см².

У сантиметровому діапазоні хвиль найбільше широко як поглинаючі покриття діелектричних пластин використовуються вуглисті покриття, у міліметровому — ніхромові. Максимальна вхідна потужність таких атенюаторів порядку 0, 1 Вт.

Рис.1 Перемінний аттенюатор ножового типу

Для атенюаторів з невисокою точністю і порівняно невеликим припустимим К_бх діелектричну пластину, що служить підставою для поглинаючого покриття, можна виготовляти з гетинаксу або іншого діелектрика, що володіє середніми якостями у відношенні стабільності параметрів у залежності від температури, вологості і часові.

У точних атенюаторів пластина повинна виготовлятися з таких діелектриків, як кварц, слюда, кераміка.

При проектуванні атенюаторів на великі значення вхідних потужностей поглинаюча пластина виготовляється цілком з поглинаючих матеріалів.

Основними недоліками атенюаторів ножового типу є значна залежність ослаблення від частоти і невисока точність. Атенюатори ножового типу можуть бути створені у всьому практично застосовуваному діапазоні, включаючи міліметровий.

2. АТЕНЮАТОРИ З ПЛАСТИНОЮ, ЩО ПЕРЕМІЩУЄТЬСЯ

Являють собою відрізок хвилеводу, у який міститься поглинаюча пластина паралельно вузькій стінці (рис.2а).

Пластина кріпиться на діелектричному стрижні, що дозволяє пересувати неї від вузької стінки до центра хвилеводу.

При переміщенні поглинаючої пластини в центр хвилеводу, тобто в максимум напруженості електричного поля, ослаблення атенюатора буде максимальним. Для узгодження пластини з хвилеводом на ній зроблені скоси.

Рис. 2 Перемінні атенюатори з поглинаючими пластинами, що переміщаються від вузької стінки до центра хвилеводу: а - з одною пластиною; б - із двома пластинами.

Крім атенюаторів з одною поглинаючою пластиною, знайшли застосування атенюатори з двома пластинами, які всуваються одночасно в хвилевід (рис.2, б). Вони дозволяють одержати більше ослаблення і менш критичні до частоти.

Вибір матеріалу для пластин виконується з тих же розумінь, що і для атенюаторів ножового типу.

Поглинаюче покриття звичайне наноситься на одну сторону діелектричної пластини. Для зменшення початкового загасання пластина встановлюється поглинаючим шаром убік найближчої вузької стінки.

Висота пластин вибирається порядку

l_l=(0,85 - 0,87)b,

де b — розмір вузької стінки хвилеводу.

Довжина пластини вибирається звичайно в межах

=(2 - 5),

де - довжина хвилі в хвилеводі.

Максимальне загасання атенюаторів із пластинами такої довжини лежить у межах 20—40 дб. Товщина пластин береться порядку 0,5-3 мм. Довжина скосів пластини для забезпечення узгодження береться приблизно рівній довжині хвилі.

Недоліки

Атенюатори розглянутого типу мають приблизно ті ж недоліки, що й атенюатори ножового типу. Діапазон використання їх трохи вужче, ніж атенюаторів ножового типу. Ці атенюатори не використовуються в міліметровому діапазоні через малі розміри застосовуваних хвилеводів.

3. АТЕНЮАТОРИ ПОЛЯРИЗАЦІЙНОГО ТИПУ

Конструктивно складаються з трьох повноводних секцій — I, II, III у які поміщені діелектричні пластини, покриті поглинаючим шаром і поділяючі секції хвилеводів на 2 рівні частини.

У крайніх секціях (I, III) поглинаючі пластини розташовані в одній площині.

Рис. 3 Поляризаційний атенюатор: а — схема атенюатора; б-векторні діаграми

Середня секція II являє собою відрізок круглого хвилеводу і може обертатися навколо подовжньої осі разом з поглинаючою пластиною. Крайні секції — I і III являють собою переходи від прямокутного до круглого хвилеводу. За допомогою цих переходів відбувається трансформація хвилі типу Н₁₀ для прямокутного хвилеводу в хвилю типу Н₁₁ для круглого хвилеводу і навпаки.

Поглинаючі пластини в крайніх секціях розташовані так, що лінії електричного поля хвилі, що поширюється, нормальні площини поглинаючих пластин.

Якщо поглинаючу пластину середньої секції розташувати в площині крайніх пластин (), то в цьому випадку хвиля буде проходити через атенюатор без ослаблення.

При повороті середньої секції на деякий кут електрична складова електромагнітної хвилі може бути розкладена на дві складові: рівнобіжної та перпендикулярну до площини поглинаючої пластини (рис. 3, б):

.

Електрична складова, рівнобіжна пластині II секції — , поглинеться пластиною, а на нормальну складову пластина не буде робити впливу.

Складова на вході секції III буде знаходитися під кутом (90°-) до поглинаючої пластини секції III. Її у свою чергу можна розкласти на дві складові: рівнобіжної і перпендикулярну до поглинаючої пластини секції III.

,

.

Нормальна складова — без послаблення пройде через секцію III, а складовацілком поглинеться.

Таким чином, коефіцієнт передачі по напруженості буде дорівнює

по потужності -

Ослаблення атенюатора в децибелах буде

С == -40 lg cos, Дб

Отриманий вираз показує, що при відсутності відображень від кінців пластин і у випадку нескінченно великої поглинаючої здатності пластин ослаблення атенюатора залежить тільки від кута повороту пластини середньої секції і не залежить від частоти. Частотний діапазон таких атенюаторів обмежується хвилеводом. Атенюатори поляризаційного типу в основному застосовуються в якості прецизійних. Звичайно початкове ослаблення таких атенюаторів порядку 1—2 дБ, максимальне ослаблення порядку 40—60 дБ, К_бх »0,87-0,9, припустима потужність розсіювання до
1 Вт.

Вибір діаметра круглого хвилеводу здійснюється з умови існування тільки хвилі основного типу Н₁₁ і відсутності хвиль вищих типів ( у першу чергу хвиль Е₀₁ і Н₂₁ ). Наявність хвиль вищих типів приводить до появи значних помилок. При цьому найбільший вплив на точність роботи атенюатора робить хвиля типу Н₂₁, оскільки хвиля Е₀₁ поглинеться пластиною. Це стає зрозумілим при розгляді структури полючи цих хвиль.

Отже, умова існування в круглому хвилеводі тільки хвилі основного типу запишеться

де l_крН21 — критична довжина хвилі типу Н₂₁,

l_крН11 — критична довжина хвилі типу Н₁₁,

l — робоча довжина хвилі.

Або, підставляючи значення критичних довжин хвиль

2,057r<l< 3,412r,

де r — радіус круглого хвилеводу.

Звідси, умова для вибору радіуса круглого хвилеводу запишеться:

.

Найбільш технологічна конструкція буде в тому випадку, якщо діаметр круглого хвилеводу дорівнює діагоналі прямокутного хвилеводу.

Довжина пластини середньої секції вибирається виходячи з величини необхідного максимального ослаблення.

Як основу поглинаючих пластин звичайно береться слюда, що володіє малою товщиною і стабільною формою. Поглинаючим покриттям звичайно служить ніхром або платина.

Довжина переходів від прямокутного хвилеводу до круглого вибирається в межах

l_пер=(2-4)l_макс,

тут l_макс -максимальна довжина хвилі робочого діапазону в хвилеводі.

Переваги поляризаційних аттенюаторів:

широкополосність (залежність ослаблення від частоти практично відсутня);

можливість градуировки розрахунковим шляхом;

відсутність залежності ослаблення від зміни (у деяких межах) поверхневого опору поглинаючих пластин.

До недоліків відносяться різні конструктивні і технологічні труднощі.

Переглядів: 808