CC BY
10
УДК 621.385.632
В. Е. КОСЫХ, мл. науч. сотр., В. И. НАИДЕНКО, канд. техн. наук ДИСПЕРСИЯ ШТЫРЕВЫХ ЗАМЕДЛЯЮЩИХ СИСТЕМ С КВАЗИ-я-ОБРАЗНЫМИ ПЕТЛЯМИ СВЯЗИ
К замедляющим системам (ЗС) с квази-ч-образными петлями связи относятся системы «сороконожка» [I, 7], типа «Н» [2, 3] и др. На рис. 1 изображен один период аналога ЗС типа «сороконожка» без верхней закорачивающей плоскости. Вся система получается периодическим
•///////У//
/ / ' У ■
//У/ |>
у
У
у у у у у
У У
У у
у/ууууу/уу/,
в
Рис. 1
Рис: 2
г
повторением его в направлениях х и г. Выделим четыре многопроводные линии. Длина линии с номером т равна йтУ а ее волновая проводимость при синфазных (противофазных) потенциалах на проводниках равна /тс Отп).
При типичных размерах проводники соседних рядов третьей линии хорошо экранированы друг от друга, поэтому можно считать, что эта линия однорядная.
Записав выражения для токов и потенциалов в многопроводных линиях [4, 5, 61, использовав условия непрерывности для токов и потенциалов в местах стыка линий и граничные усдовия, получим однородную систему уравнений четвертого порядка для потенциалов в начале первой линии и токов в конце четвертой линии.
Приравнивая нулю детерминанта системы, получим дисперсионное уравнение. Для данной ЗС оно распадается на два уравнения, каждое
из которых описывает одну ветвь дисперсионнои характеристики исследуемой системы. Одно из этих уравнений имеет вид
(ctg kd2 --^tg kd1) tg kd, + -5- [ he tg kdi - fic ct§ fed % + /lc tg kd, X X (tg kd, ctg kd2 + Гзс + -j-^- (/2. + /ic ctg ^ kdi) =
\ '2c 'J 'Зс'Зп
где Гзс = /¡"с1 ctg ^f-- fJn tg ^ .
Второе уравнение получается из (1) заменой индексов «с»<-*«п». Удаляя из аналога ЗС типа «сороконожка» входящие в него многопроводные линии, получим ряд других ЗС.
Система типа полузамкнутое Н (рис. 2,а). Положив в аналоге "длину первой линии равной^нулю, придем к ЗС, дисперсионное уравнение которой имеет вид
ctg kd2 tg Ы4 - ± (/2с tg kd4 - /4с ctg Щ Гзс + - 0. (2)
« /Зс'Зп
В том случае, когда втерая и четвертая линии одинаковы (d2 = •= di =: d, /2с = f4c = /с), дисперсионное уравнение системы 1 —
— /с ctg kd-T3a + jß- = 0.
Изогнутые встречные штыри (рис. 2,6). Если в исходной системе, кроме первой, удалить так же и вторую линию, получим ЗС, дисперсионное уравнение которой 2tg kd — /сГ3с = 0. Для получения этого уравнения необходимо уравнение (2) умножить на tg kd2 и положить d2 = 0.
Замкнутое Н (рис. 2,в). Дисперсионное уравнение системы имеет вид
tg kd2 tg kd, - ± (/2c tg kd4 + fic tg kd2) Г3с - = 0.
Оно непосредственно следует из выражения (2), если в последнем заменить ctg kd2 на —tg kd2. В том случае, когда вторая и четвертая линии одинаковы, это уравнение распадается на два >
tg kd tg ---= 0; (3)
). " (4)
Разомкнутое H (рис. 2, г). Дисперсионное уравнение системы ctg kd2 ctg kd4 + t (/2с ctg kd4 + /4с ctg kd2) Г^ - = 0.' (5)
^ /Зс'4п
Оло следует из уравнения (2), если в последнее вместо tg kdH подставить — ctg kd2. В том случае, когда вторая и четвертая линии одинаковы, уравнение (5) распадается на два i.
ctg kd tg + = 0; 1 (6)
z 13c
ctg kd ctg -f -j^- — 0- №
2 - 3-720 1 7
kd3 /с
2 f 3c "
kdg _ Jc_
2 ^ 3n
Уравнения (3) и (6) соответствуют нечетному распределению потенциала относительно центра штыря, уравнения (4) и (7) —четному.
Были изготовлены макеты ЗС типа «замкнутое Н» и «разомкнутое Н» с одинаковыми второй и четвертой линиями и измерены дисперсионные характеристики этих систем. Сравнение результатов расчета и эксперимента показало, что в ЗС типа «замкнутое Н» в полосах с четным распределением потенциала, расчетные значения отличаются от соответствующих экспериментальных в наихудшем случае не более чем на 6%, в полосах с нечетным распределением потенциала—на 9. Для полос ЗС типа «незамкнутое Н» с нечетным распределением потенциала отличие результатов расчета и эксперимента не превосходит 10,%.
1. А. с. 544016 (СССР) Замедляющая система типа «сороконожка» / В. Е. Косых, В. И. Найденко.— Опубл. в Б. и., 1977, № 3. 2. А. с. 651426 (СССР). Штыревая замедляющая система / В. Е. Косых, В. И. Найденко.— Опубл. в Б. и., 1979, № 9. 3. А. С. 696559 (СССР). Штыревая замедляющая ■ система / В. Е. Кссых-В. И. Найденко. Опубл. в Б. и., 1979, № 41. 4. Силин Р. А■, Сазонов В. П. Замедляющие системы. М. : 'Сов. радио, 1966. 632 с. 5. Сухов В. А. К теории штыревых замедляющих систем. Автореф. дис. ... Саратов: Б. и. 1963. 20 с. 6. Тараненко 3. И., Тро-хименко Я- К■ Замедляющие системы. Киев: Техшка, 1965. 306 с. 7. Roambanis 1. Ceptipede Slow Wave Circuit and Microwave Tubes Using Same. U. S. Pat. n 3532 324 cl. 315—3. 5.
Поступила в редколлегию 18.09.82
УДК 621.375.4
Б. А. КОЦЕРЖИНСКИП, канд. техн. наук, А А. ПАРФЕНОВ, инж.
МОДЕЛЬ КОАКСИАЛЬНО-ВОЛНОВОДНОГО ПЕРЕХОДА
Для параметрического синтеза с помощью ЭВМ твердотельных генераторов и усилителей СВЧ нужны адекватные математические модели их электродинамических структур, не требующие, однако, значительных затрат машинного времени. С укорочением рабочей длины
с
а
2
J
I
волны диаметр (I внутреннего проводника коаксиального отрезка коак-сиально-волноводного перехода (см. рисунок, а) становится соизмеримым с длиной волны в волноводе, а обычно используемые модели п рехода —неадекватными.
Предлагается эвристическая модель перехода (см. рисунок, б), в основу которой положена математическая модель толстого штыря в волноводе, а щель на стыке коаксиал — волновод учтена введением эквивалентной емкости С№ ступенчатого стыка двух коаксиальных
