Возбуждение коаксиального волновода поперечными петлями связи Текст научной статьи по специальности «Физика»

В экспериментальной телевизионной установке, схема которой представлена на рис. 1, видеосигнал с выхода телевизора 8 подводится к катоду электронно-лучевой трубки 7 — модулируемому источнику света оптрона. Светоприемник оптрона 4 — фотоэлектронный умножитель, видеоусилитель — корректор 2 и модулятор квантоскопа 3, находящиеся под высоким напряжением источника 1, надежно изолированы от остальных элементов установки диэлектрической вставкой 5. Электронная трубка 7 и светоприемник 4 заключены в светопроницаемый блок 9. Номинальное значение токовой нагрузки люминофора экрана трубки 7 достигается размещением на ее горловине постоянного кольцевого магнита 6, рассеивающего электронный пучок.

В представленной схеме высоковольтной развязки практически реализована неискаженная передача видеосигнала в полосе частот 0-Н6 МГц.

I. Богданкевич О. В., Дарзняк С. А., Елисеев П. Г. Полупроводниковые лазеры, М., Наука, 1976. 415 с.

Поступила в редколлегию 22.0fi.81

УДК 621.372.81.001.2

П. П. КАДУК, мл. науч. сотр.

ВОЗБУЖДЕНИЕ КОАКСИАЛЬНОГО ВОЛНОВОДА ПОПЕРЕЧНЫМИ ПЕТЛЯМИ СВЯЗИ

В коаксиальный волновод, закороченный в плоскости г=1о, через отверстия в боковой поверхности его внутреннего проводника входят две одинаковые диаметрально расположенные поперечные петли связи, являющиеся продолжением центрального проводника полос-ковой линии передачи (рис. 1). Поперечные петли ориентированы -навстречу друг другу (рис. 1,6), что обеспечивает противофаз-ность возбуждающих токов. Требуется возбудить коаксиальный волновод на волне Нц в широкой полосе частот с минимальными потерями на отражение.

Расчет сопротивления излучения петель связи проводился при замене каждой половины коаксиального волновода с двумя полупетлями эквивалентным прямоугольным волноводом с петлей посредине, ограниченным магнитными боковыми стенками, в предположении, что распределение тока по длине проводника однородно.

X

1 ч\\\>. ш ш.

1„

Рис. !. Коаксиальный волновод с поперечными петлями связи

В соответствии с работой [4] выражение для сопротивления излучения петли связи было представлено как

Z=R + jXma-j'£Xq + jXoa,

(1)

4=2

где R — активная часть сопротивления излучения за счет возбуждения волны Ни; Хто — реактивная часть сопротивления излучения за счет отражения основной волны #м от короткозамыкаю-

щей стенки в сечении z=/0;

оо

^ Хд — реактивная часть

<?=2

сопротивления за счет высших типов волн; Хй0—реактивная часть сопротивления за счет потока самоиндукции через петлю связи.

Задача решалась общим методом возбуждения волновода сторонним током [2, 4].

Получено выражение ДЛЯ гртп — функций эквивалентного прямоугольного волновода применением к решению двумерного уравнения Гельм-гольца. [3] смешанных граничных условий. В соответствии с методом были определены коэффициент связи для волны Яю, передаваемая мощность с учетом отражения от короткоза-мыкающей стенки и получены выражения для R и Хт0

f Я - Z0p27t (1 — cos an)2 (1 — cos ал)2 (1 — A2)2 sin2 p10/„,

sin 2§10/0,

-40

Рис. 2. Зависимости составляющих сопротивления излучения и переходного затухания:

2-Х =![Л); 3-Х00=«Л); 4— Ъ А'0(Л);

a_/?[,n

5-L=-.!(A) (расч); ff~L=«A) (skcíi.)

,х

то

a = a'la, Р = b'lb, ъ = Ыа, Л = h"kKp, Р10 == 2п/Ла.

(2)

Выражение для составляющей реактивного сопротивления за счет высших типов воли с учетом формы петли эквивалентного волновода имеет вид

VA',-VA',, + V.Yn, т,л =3, 5, 7,...;

q=2

m

3v2 21 —шУЦ~

__op

2 = a2^nV5 ^ {m [2 (ЯП)« - V2]}-1,

re

14 „ 2,4

--If*--

6 п T?

(5)

7=0,577, постоянная Эйлера, у=к0а.

Реактивная часть сопротивления Аоо за счет потока самоиндукции через прямоугольный виток с током определялась через коэффициент взаимоиндукции двух параллельных отрезков проводника с током [1]

Хоо - ^ + 2 2 (*. ~ +

5=1,2

+ AS In

A^VAj + R'j R.

(6)

¡1, s = 1

В*

1 ^s

) a '

a' ,

— , s = 1 a

> Ra

, s — 2

, s = 1

T' 5=2

Расчеты сопротивления излучения петель связи и переходного затухания L проводились по разработанной программе на ЭВМ. Приведенные ниже результаты расчетов получены с использованием одной вещественной функции в разложении поперечного электрического поля, с учетом не менее 10 собственных волн частичных областей .для каждого h- и е-типа волн и с учетом ряда диполей с яг^г9 и п^9.

Расчетные данные зависимостей R=f(A), X = f(A) и L=f(A) при а = 0,4833, 15 = 0,9429 и yi=°,0608 даны на рис. 2 (кривые 1—5). Результаты эксперимента при этих значениях а, [5 и Vi представлены кривой 6.

Соответствие теоретических и экспериментальных данных находится в пределах погрешности эксперимента (L = ±0,5 дБ), что свидетельствует о правильности методики расчета.

1. Батыгин В. В. Сборник задач по электродинамике. М., Наука, ¡970. 502 с. 2. Вайнштейн Л. А. Электромагнитные волны. М., Сов. радио, 1966. 418 с. 3. Кисунысо Г. В. Электродинамика полых систем. Л., ВКАС, 1949. 425 с. 4. Collin R. Е. Field Theiry Guided Waves.—Мс.: Crow-Hill Book Company, INC, New York, I960. 591 p.

Поступила в редколлегию 24.06.81

2 — 2-564

17