CC BY
9
Величина емкости Сск рассчитывается по формуле Сск = nd (19 + т) (L~018 — 1) Ю-12; * = ~ ; L - ,
полученной на основе рекомендаций [2, 31.
Для типичных в миллиметровом диапазоне длин волн геометрических размеров перехода рассчитаны простые аппроксимашюнные модели элементов схемы замещения в виде усеченных степенных рядов с погрешностью аппроксимации менее 2 % (0,2 ^ d/a 0,7) (см. таблицу).
Экспериментальная проверка модели, выполненная в диапазоне 26—36 ГГц при относительных геометрических размерах перехода 1/а— = Ыа = 0,5, d/a = 0,3 +_ 0,4, показала ее хорошую адекватность и пригодность для машинных расчетов.
1. Мишинский А- В., Березовский В. К• Строгое решение задачи о рассеянии полны Н,„ на круглой цилиндрической неоднородности в прямоугольном волноводе.— Радиотехника и электроника, 1977, № 7, с. 1350—1354. 2. Швингер 10. Неоднородности в волноводах.— Зарубеж. радиоэлектроника, 1970, № 3, с. 5—105. 3. Wh inné-ry I. R., Jamison H. W., Robbis T. £. Equivalent circuits for discontinuities in transmission lines.— Proc. IRE., 1944, 2, p. 98.
Поступила в редколлегию 11.09.82
УДК 621.372.825.4
В. И. НАИДЕНКО, канд. техн. наук, Е. А. СТАРЧЕНКО, мл. науч. сотр.
РЕЗОНАНСНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСИИ
Рассмотрим простейший пример одноступенчатой системы, периодической вдоль оси г. Пусть сначала система возбуждается зондом, введенным в один из торцов короткозамкнутого отрезка. В системе возбуждаются виды колебаний с фазовым сдвигом на период системы Ф = qn'N, где в общем случае q = 0, 1,2, ..., N, N — число периодов в системе.
Для всех видов колебаний с четным q поля вблизи торцевых ко-роткозамыкающих крышек синфазны; для всех видов колебаний с нечетным q — они противофазны.
Пусть теперь система возбуждается двумя одинаковыми зондами, имеющими равные по амплитуде синфазные токи, введенные с противоположных сторон короткозамкнутого отрезка. Если глубнна погружения зондов в систему одинакова, то все виды колебаний с четным q не возбудятся; виды колебаний с нечетным q возбудятся с удвоенной ам] титудой. Если число периодов N четное, то 0 и л виды колебаний не возбудятся. Если N нечетное, то 0 вид колебаний не возбудится, а л вид возбудится с удвоенной амплитудой, Таким образом, возбуждение системы с нечетным N двумя одинаковыми зондами, амплитуды токов которых равны и токи синфазны, позволяет отличить 0 вид колебаний от jt вида.
Пусть система возбуждается точно так же двумя одинаковыми зондами, но в противофазе. Виды колебаний, имеющие нечетное q не возбудятся, а с четным q возбудятся g удвоенной амплитудой.
Если число периодов N четное, то и 0 и зх виды колебаний возбуждаются с удвоенной амплитудой. Если число периодов N нечетное, то, как и при четном N, 0 вид колебаний возбуждается с удвоенной амплитудой, а я вид колебаний не возбудится.
Итак, если макет содержит нечетное число периодов N и возбуждается парой синфазных или противофазных токов равной амплитуды с противоположных концов резонансного отрезка, то можно возбудить либо 0, либо л вид колебаний. Измерив резонансные частоты возбужденного вида колебаний, определяем знак дисперсии волн в исследуемой полосе.
Отметим, что возбуждение системы с противоположных торцевых сТ-енок позволяет определить, к какой группе принадлежит данный вид колебаний: с четным или с нечетным q. Поскольку виды колебаний с четным и нечетным q чередуются, возбуждение двумя зондами позволяет разредить спектр видов колебаний, что бывает необходимо при исследовании узкополосных систем или систем с большим числом периодов.
Возбуждающие зонды можно вводить не в противоположные торцевые стенки макета, а в соседние периоды или в ячейки, расположенные друг от друга на нечетное число периодов. Тогда синфазные токы в зондах будут возбуждать 0 вид и подавлять л вид. Противофазные токи будут возбуждать л вид и подавлять 0 вид. Однако возбуждение системы двумя токами с противоположных торцевых стенок интересно тем, что при этом достаточно эффективно возбуждаются все виды колебаний, относящиеся к группе с четным или нечетным q.
Располагая парой зондов с равными по амплитуде синфазными или противофазными токами, можно идентифицировать и вид колебаний, не принадлежащий q = 0 или q = N, если один из зондов ввести, например, в крайнюю ячейку, а другой вводить поочередно в каждую следующую ячейку и регистрировать изменение уровня поля в системе. Целесообразно располагать зонды симметрично относительно середины резонансного отрезка.
В развитие описанного метода можно возбуждать резонансный отрезок несколькими зондами (тремя и более), фазы токов в которых могут быть изменены на п. Подбирая соответствующие фазы токов в зондах и располагая зонды в соответствующих ячейках, можно возбудить любой требуемый (и единственный) вид колебаний. Методика возбуждения любого наперед заданного вида колебаний важна в узкополосных системах, в систе; ix с большим числом периодов, при измерении сопротивления связи методом связанных линий, а также в случаях, когда необходимо получить особо точные результаты.
Для практического осуществления данного способа измерения необходим фазоинвертор. В качестве его использована петля, которая в зависимости от необходимой фазы возбуждающих токов поворачивалась вокруг оси на 180°, а в качестве СВЧ делителя использован полос-ковый трехдецибельный кольцевой делитель мощности [1], обеспечивающий в петлях синфазные токи равной амплитуды в широком диапазоне частот.
Схема измерения дисперсии изложенным способом представлена на рисунке. СВЧ сигнал от генератора качающейся частоты 1 направленным ответвителем разделяется на два канала: один канал подается, на волномер 2, другой — на делители (обозначены пунктиром) и с них через идентичные отрезки линий на возбуждающие зонды, выполненные в виде петель. Сигналы с выхода системы и волномера детектируются и подаются на индикатор — двухлучевой осциллограф 3.
Отметим особенности метода. Если токи в петлях сдвинуты по фазе не точно на 0° или на 180°, то добиться полного подавления соответствующих видов колебаний невозможно. Если сдвиг по фазе между токами в .петлях близок к 90", то изменение фазы одного из токов приведет к небольшому изменению амплитуды возбуждаемых видов колебаний, что может быть незамечено.
Следует отметить случай, когда резонансные частоты двух видов колебаний (например, 0 и я) совпадают. Тогда при инвертировании фазы одного из токов резонансная кривая одного вида колебаний (0 или я) подменяет на экране осциллографа резонансную кривую другого вида (я или 0).
В работе описан метод измерения дисперсии замедляющих систем. Он не требует специальной аппаратуры или специальной измерительной линии. Метод интересен тем, что позволяет измерять дисперсию в многоступенчатых структурах, не имеющих пространства, в котором одна пространственная гармоника существенно преобладает над другими. Поэтому его целесообразно использовать в практике исследований замедляющих систем.
1. Малорацкий Л. Г. Микроминиатюризация элементов и устройств СВЧ М.: Сов. радио, 1976. 216 с.
Поступила в редколлегию 10.09. 82
УДК 621.373.826:621.396
В. А. СВИРИД, ынж.. Н. Ф. БОГОМОЛОВ, асп., С. Н. ХОТЯИНЦЕВ. канд. техн. наук
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТВЕТВИТЕЛЕЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ТРАКТОВ С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРНОЙ И ИСКРОВОЙ СВАРКИ
Проведено сравнительное исследование методов лазерной и электроискровой сварки применительно к изготовлению соединений, от-ветвителей, других узлов волоконно-оптических трактов.
Для лазерной сварки разработана установка, позволяющая в широких пределах регулировать конфигурацию и температуру зоны нагрева (см. рисунок). В качестве генератора использован С02-лазер
