Коммутационно-фильтровое устройство радиолокатора непрерывного излучения с частотной манипуляцией и модуляцией (стр. 4 из 5)

мм

Где

2. Вычисляем крайние частоты резонансных звеньев с заданными нагруженными добротностями

:

ГГц

ГГц

ГГц

3. Вычислим вспомогательные величины

, , , и запредельного участка:

см

см

см

где

-скорость света;

где

-размер широкой стенки волновода;

4. Определим конструктивные размеры обобщённых звеньев ВДФ:

а) длину диэлектрических слоёв с

:

мм

мм

мм

б) длины запредельных участков:

мм

мм

мм

После определения всех

и определяются конструктивные размеры ВДФ в целом, согласно рис. , при этом расстояния между диэлектрическими слоями и равны .

Проведённый приближённый расчёт приемлем для расчёта фильтров с полосой пропускания менее 5%.

Способы возбуждения ВДФ и особенности синтеза входных звеньев. Возбуждение ВДФ может быть осуществлено различными способами: при помощи стандартных прямоугольных волноводов; волноводов, заполненных диэлектриком с проницаемостью

, коаксиально-волноводными переходами, выполненными в виде петель и штырей возбуждения; штырями, связанными с микрополосковыми и копланарными линиями (рис). Различные варианты возбуждения имеют специфические особенности и, по-видимому, вряд ли могут быть строго рассчитаны на основе единого подхода.

Приближённые эквивалентные схемы, соответствующие различным вариантам возбуждения, в большинстве случаев могут быть сведены к общему представлению сочленения ВДФ и подводящей линии в виде шунтирующей проводимости

(рис. ). Величина проводимости находится приближёнными электродинамическими методами или экспериментально.

Способы возбуждения ВДФ

а – прямоугольным волноводом; б – заполненным прямоугольным волноводом; в – сопряжение с коаксиальным трактом при помощи петли; г - сопряжение с коаксиальным трактом с помощью штыря; д – сопряжение с микрополосковой линией; е – сопряжение с копланарной линией.

Рассмотрим влияние реактивностей, включенных на входе и выходе обобщённого звена, на его основные параметры. Обозначим матрицу передачи шунтирующей проводимости

. Тогда результирующая матрица соединения

где

; b-ненормированная проводимость; -матрица передачи обобщённого резонансного звена. Выполняя операцию умножения, получим из:

Обобщённое звено с шунтирующими проводимостями на входе и выходе

; ;

;

;

.

Запишем элемент волновой матрицы передачи

для обобщённого звена с шунтирующей проводимостью на входе и выходе:

;

; ; .

Частотные характеристики обобщённого звена с индуктивными проводимостями на входе и выходе, рассчитанные по, приведены на рис. . Увеличение величины проводимости приводит к повышению резонансной частоты и увеличению внешней добротности звена. Включение на входе и выходе обобщённого звена ёмкостной реактивности, напротив, приводит к уменьшению внешней добротности при увеличении

(рис. ). Влияние ёмкостной реактивности имеет более сложный характер по сравнению с индуктивной. При достижении нормированной проводимости значения характер её влияния резко меняется и при нагруженная добротность резко увеличивается по мере возрастания , резонансная частота при этом уменьшается. Такое влияние ёмкостной реактивности при больших величинах объясняется её шунтирующим действием на входе и выходе звена. Очевидно, что неограниченное увеличение в пределе приведёт к случаю ВДР, ограниченного металлическими торцевыми стенками. В дальнейшем рассмотрении случай больших с ёмкостным характером не представляет практического интереса, так как ёмкостные винты используются лишь для незначительной подстройки параметров связи и их проводимость . Заметим, что при больших значениях винт уже обладает резонансными свойствами, что может приводить к возникновению неконтролируемых паразитных полос пропускания в многозвенных фильтрах. Глубина погружения винта не превышает обычно половины высоты волновода [ ].