Выбрать волновые сопротивления ответвленной и основной линий можно по формуле для параллельного соединения сопротивлений:

- 7 -г 7 <

Оби

где гобщ - волновое сопротивление общей линии, а Zi и Z2-волновые сопротивления соединяемых параллельно линий.

Коэффициент стоячей волиы напряжения на входе такого раз-ветБИтеля в рабочем диапазоне антенны меньше 1,15. Заметим также, что ответвленные линии должны быть как бы продолжением основной (рис. 70,а), а не подсоединяться к ее боковой стороне. В последнем случае КСВН разветвления увеличивается до 1,25-1,3.

Рис. 70. Формы центральных проводников прогрессивного (а) и двукратного (б) делителей СВЧ мощ--ности.

В двукратном делителе обычно стремятся электрическую длийу каждой ветви сделать одинаковой. В точках разветвления к общей линии, имеющей волновое сопротивление 2общ, присоединяют линии с волновым сопротивлением Z=2Zo6ni. Последние выполняются так, чтобы их волновое сопротивление постепенно уменьшалось, достигая у следующей точки разветвления снова величины Zo6i4. Однако двукратный делитель может быть сделан и из линий с одинаковым волновым сопротивлением. Тогда расстояние между последующими точками деления должно быть кратным нечетному числу Лп/4.

Если же необходимо разделить СВЧ энергию иа 3 или 5 частей, то к точке разветвления должны подходить 3 или 5 линий, имеющих волновое сопротивление соответственно 3Zo6i4 или 5Zo6ni.

Таким образом, при конструировании многоэлементной щелевой антенны, выпоЛ-юнной на полосковых линиях, необходимо сначала экспериментально подобрать размеры одной излучающей щели так, чтобы-КСВН в питающей одиночной лииии был меньше 1,5-2. Затем, используя делители мощности, можио конструировать антенные решетки.

Фазовращатели. В ряде волноводных схем, а также при некоторых измерениях иа сверхвысоких частотах необ}?одимо чмет!

лементы, электрйческуб длину которых можно было бы плавнб Менять. При этом их геометрическая ллииа должна оставаться не-гзмеиной. Такими элементами являются фазовращатели. Щ Например, при питании многоэлементной щелевой антенны, Рассмотренной в предыдущем разделе, не всегда необходимо возбуждать щели синфазно. Если фаза поля электромагнитных волн, приходящих к каждой щели, не одинакова, а изменяется по определенному закону, то можно получить расширение и поворот диаграммы направленности, что в некоторых случаях необходимо. Такое изменение фазы можно осуществить с помощью фазовращателей, включенных в линию передачи иепосредствеино перед каждой щелью. Конечно, подобную операцию можно производить, если число излучающих элементов в антенне невелико.

Работа большинства фазовращателей основана на том, что длина волиы в диэлектрике меньше, чем в свободном пространстве.

Конструктивно регулируемый фазовращатель иа полосковых линиях может быть выполнен так же, как и переменный ослабитель, схематически изображенный на рис. 61. Только вместо поглощающей пластины используется диэлектрик с малыми потерями, который плавно вдвигается между центральным проводником и заземленной I пластиной ленточной линии в соответствующий вырез ее диэлектрика. Длину подвижной диэлектрической пластины определить несложно. Обычно фазовращатель должен изменять электрическую длину линии на h>, т. е. менять фазу на 360° на самой длинной волне рабочего диапазона. Тогда длина диэлектрической пластины / будет равна Хо/(1е-1).

Чтобы уменьшить отражения от подвижной пластины, ее делают с плавными скосами на концах и из -того же диэлектрического материала, что и изоляция между центральным проводником и заземленной пластиной полосковой линии.

Ферриты в ленточных линиях. Все большее распространение в технике получают так называемые невзаимиые и управляемые устройства. В них наиболее широко применяются ферриты. Невзаимные устройства отличаются тем, что их характеристики для элек-тро.магнитиых волн, распространяющихся в прямом и в обратном направлениях, совершенно различны.

Одним из простейших и вместе с тем одним из наиболее распространенных управляемых устройств является ферритовый ослабитель с подмагничиванием. Здесь нет невзаимных явлений, электромагнитная волна ослабляется одинаково при прохождении через ослабитель в прямом и обратном направлениях.

Наиболее просто подобный ферритовый ослабитель можно сконструировать на несимметричной полосковой линии. Ферритовая пластинка прямоугольной формы, имеющая в диапазоне 3-10 см сечение площадью в несколько квадратных миллиметров и длину в несколько сантиметров, помещается между центральным проводником и заземленной пластиной вдоль их продольной оси. Для подмагничиваиия пластинки в продольном направлении иа полосковую линию должен быть надет электромагнит, дающий в области ферритового образца постоянное магнитное поле примерно 16 ООО- 64 000 А/м. Так как ферритовые пластинки в ленточных линиях значительно меньше по размерам, чем в обычных волноводах, то электромагнит может быть весьма миниатюрным, и для его питания потребуется небольшой постоянный ток. Меняя значение тока электромагнита, т. е. меняя подмагничивание феррита, можно полу-

ijHtb различное ослабление электромагнитной волны. Такие ослаб)-, тели почти безынерционны. Их применяют, например, для стабилизации выходной мощности генераторов СВЧ в полосе частот. Если же необходим постоянный ферритовый ослабитель, то вместо электромагнита может быть применен постоянный магнит.

Если на электромагнит ферритового ослабителя подавать переменный ток сравнительно низкой частоты (до 10 МГц), то высокочастотный сигнал, проходящий по ленточной линии и ферриту, будет модулироваться по амплитуде и фазе, т. е. ферритовый аттенюатор может выполнять роль модулятора.

Невзаимные явления в полосковой линии с ферритом, например разное ослабление при прохождении электромагнитной волны в прямом и обратном направлениях, можно наблюдать, если поместить ферритовую пластинку вблизи края центрального проводника параллельно его продольной оси, и осуществить подмагиичивание ферри-тоБОй пластинки.

изготоелЕниЕ СХЕМ НА полосковых Линиях

Диэлектрики, клеи и металлы. Наиболее подходящими диэлектриками для изготовления полосковых узлов и деталей являются полистирол, полиэтилен, фторопласт, плексиглас (органическое стекло), а также стекловолокно, пропитанное фторопластом. Эти диэлектрики имеют e=2,2-f-3 и весьма малые потери на сверхвысоких частотах (кроме последних двух). Основные свойства этих диэлектриков приведены в табл. 7.

В радиолюбительской практике лучшим диэлектриком является полистирол, так как куски его легко склеиваются друг с другом и металлами (в последнем случае с помощью клеев типа БФ). Для склейки полистиролОБых кусков можио использовать полистироловый клей, который получается растворением полистироловой стружки Б дихлорэтане.

Полиэтилен (политеи) легко получается в виде тонких листов, толщина которых может быть выдержана с высокой точностью. Ои гибок и достаточно прочен, что делает его также пригодным для использования в технике полосковых линий. Однако, как и полистирол, он недостаточно стоек к температуре (размягчается при температуре 80 X) .

Фторопласт можно нагревать до 250 °С, но он очень дорог и плохо склеивается с металлами.

Плексиглас можно применять для коротких по длине линий, а также для линий с опорным диэлектрическим листом, так как на высоких частотах он обладает большими потерями, чем полистирол и фторопласт (см. табл. 7). Склеивается плексиглас полистироловым клеем или чистым дихлорэтаном. -

Из металлов для радиолюбителей наиболее подходяпщм материалом является медная фольга толщиной 0,05-0,15 мм, приклеиваемая к листам диэлектрика клеями типа БФ.

При изготовлении любых полосковых узлов и деталей необходимо выполнять некоторые простые правила. В противном случае трудно рассчитывать на удовлетворительную работу тех или иных устройств.

Необходимо прежде всего обратить внимание на плотность прилегания металлических плоскостей к диэлектрику. При приклеивании надо стараться не допускать образования пузырьков воздуха.