ТИВ около нагрузки неоднородность так, чтобы отраженная от нее 1лна была равна по величине и противоположна по фазе волне, отраженной от нагрузки, можно добиться взаимной компенсации двух отраженных волн. На участке от согласующей неоднородности будет существовать только бегущая волна, а между согласующей неоднородностью и нагрузкой - стоячая волиа, которая характеризуется коэффициентом стоячей волны напряжения, определяемым коэффициентом отражения от нагрузки по вышеприведенной формуле, связывающей КСВН и Г.

Для согласования оконечной нагрузки с волноводом или отдельных элементов волиоводиого тракта между собой можно использовать несколько способов. Некоторые из них аналогичны способам согласооваиия, применяемым в обычных длинных линиях. Наибольшее применение находят волноводные диафрагмы, реактивные шлейфы и штыри, Б особенности последние, которые соединяют гальванически определенные точки широких стеиок волновода. Часто применяются также четвертьвол-иовые трансформаторы.

Волиоводная диафрагма-это помещенная поперек волновода тонкая металлическая пластинка с отверстием. При правильном

0

-0

1 -е

шл- 2

-0 0-11-0 0->-0

ис. 21. Болноводный реактивный шлейф и его эквивалентные схемы. [ - короткозамыкающий - поршень.

ыборе размеров прямоугольного отверстия диафрагма может быть огласоваиа с волноводом на той или иной частоте. Такая диафрагма азывается резонансным окном (рис. 20,в). Для использования в ка-IteTiBe элементов согласования пригодны емкостная и индуктивная иафрагмы (рис. 20,а, б), у которых один из размеров отверстия падает с соответствующим размером волновода. Диафрагма, у которой размер Ь' меньше размера узкой стенки волновода, назы-ается емкостной (рис. 20,а), так как ее эквивалентное сопротивле-шне иосит емкостный характер. У индуктивной диафрагмы размер с' шеньше размера широкой стенки волновода (ряс. 20,6), Меняя раз-еры диафрагм, можно в широких пределах менять их эквивалент-Вые реактивные сопротивления (соответственно емкостное и индук-

tHBHoe). Однако в процессе работы производить регулировку диаф. рагм невозможно. Это- наряду с узкополосиостью является их недостатком.

Волноводные резонансные окна (рис. 20,в) используются обычно в виде вакуумно-плотной перегородки в волноводе, между вакуум, ной и вневакуумной частями электронных приборов СВЧ. В этом случае окно закрыто тонким слоем диэлектрика (стекло или керамика), спаянного вакуумио-плотио с металлом перегородки.

Реактивный шлейф представляет собой передвижной поршень, помещенный в боковое ответвление волновода. Такой шлейф изобра-

Рис. 22. ВолиоБОдный реактивный штырь и его эквивалентная схема.

жен на рис. 21. Меняя расстояние от короткозамьжающего поршня до места подсоединения шлейфа к основному волноводу, можно h:i-менять характер неоднородности, создаваемой шлейфом. На рис. 21 приведены также эквивалентные схемы для различных значений длины 1тл.

Для полного согласования с помощью реактивного шлейфа нужно подбирать не только длину 1шя, но и положение шлейфа по длине основного волновода. Такое перемещение' в процессе работы осуществлять невозможно. Поэтому чаще используют двухшлейфовые и трехшлейфовые трансформаторы. Они состоят из двух или трех неподвижных шлейфов, удаленных друг от друга на расстояние, обычно равное нечетному числу Кв/8 в первом случае и Лв/4 - во втором. Меняя длину всех трех шлейфов трансформатора, можно согласовать практически любую нагрузку волновода. При двух шлейфах этого сделать нельзя.

Наиболее просто изготовить согласующее устройство в виде реактивного ввинчивающегося штыря, расположенного посередине широкой стеики воляоюда (рис. 22). Эквивалентной схемой такого штЫря является последовательное соединение индуктивности и емкости, т. е. последовательный резонансный контур. Если длина штыря меньше четверти длины волны в волноводе, то он действует как емкость, а если больше - то как индуктивность. При длине штыря, точно равной четверти длины волиы в волноводе, наступает последовательный резонанс, и общее параллельное сопротивление в эквивалентной схеме становится равным нулю, что приводит к полному отражению падающей волны. Чтобы регулировать фазу отраженной волиы, штырь делают перемещающимся вдоль оси волновода, для 38

грпедине широкой стенки волновода прорезают продольную чего в сер д^,щ|1рц ля рабочей полосы, а также чтобы ие делать щель. ц^зщения штыря вдоль, продольной оси волновода, при-систему g несколько штырей (удобнее всего три), меняют j,jjg(,ogaHHH двух волноводов различных сечений исполь-т так называемые конусные переходы; волновод одного сечеиия иа достаточной длине, примерно равной (2-f-3)iXB, перехо-плавно других размеров. Для уменьшения отражений длину ехода желательно делать кратной четверти длины волиы в волноводе на средней частоте рабочего диапазона.

Рис. 23. Волноводиые ослабителн ножевого типа.

1 - поглощающие пластины.

.Ослабители и согласованные нагрузки. Согласованные нагрузки, или поглотители СВЧ мощности, находят широкое применение при наладке СВЧ аппаратуры. Конструктивно поглощающие нагрузки могут быть оформлены по-разному, ио они всегда, представляют собой

.отрезок волновода, замкнутый накоротко иа конце, в котором параллельно электрическому полю расположены поглощающие пластины или специальной формы бруски поглощающего материала. Пластины делают из листового диэлектрика, п.окрытого тонким металлическим слоем -или слоем графита. Толщина пленки металла или графита подбирается экспериментально. Для лучшего согласования передняя часть пластин скашивается в виде клина длиной не менее половины длины волиы в волноводе. Если нужно поглотить очень большую мощность (сотни ватт и более), то волновод заполняют смесью графита с цементом или через стеклянный клиновидный сосуд пропускают проточную воду. На внешней поверхности волновода для отвода тепла устанавливаются радиаторные пластины, би ьшения уровня передаваемой мощности служат осла-

тели (аттенюаторы). Ослабители запредельного типа рассматрива-nnr* Здесь будут рассмотрены регулируемые и фиксированные

оглощающие аттенюаторы, состоящие из отрезка волновода и по-

ЁШкя° ° элемента. Как и в случае согласованных нагрузок, по-