Комутаційний Фазообертач На Частково Заповненому Діелектриком Прямокутному Хвилеводі

Abstract

У статті розроблені конструкції комутаційних фазообертачів на частково заповнених діелектриком прямокутних хвилеводах відбиваючого та прохідного типів. У роботі представлено еквівалентну схему резонансної діафрагми з включеною відкритою нелінійною структурою. Досліджено конструкцію комутаційного фазообертача відбиваючого типу з трьома резонансними діафрагмами з відкритою нелінійною структурою. Наведено співвідношення, що зв'язує кількість резонансних діафрагм із стрибками фази. Розраховано ступінчасте зчленування двох частково заповнених діелектриком прямокутних хвилеводів. Вибрані співвідношення розмірів частково заповнених діелектриком прямокутних хвилеводів дозволяють одержати одномодові режими обох хвилеводів у широкому діапазоні хвиль. Наведено співвідношення нормованих провідностей резонансної діафрагми з її геометричними розмірами. Знайдено вираз для нормованої провідності діафрагми поблизу резонансу, як частотна функція розналаштування. В роботі досліджено конструкцію комутаційного фазообертача прохідного типу на щілинному мості реалізованого на частково заповнених діелектриком прямокутних хвилеводах. Зазначено, що досліджуваний відбиваючий комутаційний фазообертач може бути використаний, як самостійний пристрій або як вузол у комутаційному фазообертачі прохідного типу з роздільними входом і виходом. Комутаційний фазообертач прохідного типу складається з щілинного мосту на частково заповнених діелектриком прямокутних хвилеводах, кожен канал якого представляє відбиваючий фазообертач. У роботі дослідження щілинного мосту проводиться комбінованим методом, що поєднує теорію електричних ланцюгів з розподіленими параметрами з розв'язанням електродинамічної задачі. Теорія електричних ланцюгів з розподіленими параметрами дає можливість спростити електродинамічну задачу розрахунку щілинного мосту на частково заповнених діелектриком прямокутних хвилеводах і дозволяє провести аналіз та синтез пристрою. Розраховані частотні залежності щілинного мосту щодо різних значень середньої частоти. Наведено порівняльний аналіз електричних параметрів комутаційного фазообертача відбиваючого і прохідного типів, як наприклад, коефіцієнт бігучої хвилі і фаза коефіцієнта передачі. Для щілинного мосту на частково заповнених діелектриком прямокутних хвилеводах досліджено та наведено розрахункові залежності перехідного ослаблення між електрично ізольованими плечима і коефіцієнти передачі між електрично зв'язаними плечима. Зазначені параметри наведені для середньої частоти робочого діапазону залежно від відношення a/λ0.