КОМПЕНСАТОР ОТРАЖЕНИЙ ОТ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В ПЕРЕДАЮЩИХ ЛИНИЯХ

Полезная модель относится к области техники СВЧ, в частности к устройствам компенсации отражений от неоднородностей в линиях передачи, т.е. согласования режимов в линиях передачи.
Известен компенсатор отражений от неоднородностей в передающих линиях, содержащий короткозамкнутый отрезок коаксиальной линии, включенный параллельно основной коаксиальной линии передачи (Валитов Р.А., Сретенский В.Н. Радиотехнические измерения - М.: «Советское радио», 1970, 712 с, с. 49, рис. 2.17).
Недостатком такого компенсатора отражений от неоднородностей является сложная система устройства регулировки фазы коэффициента отражения, обеспечивающая продольное перемещение поперечного сечения параллельного включения короткозамкнутого отрезка коаксиальной линии.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению компенсатора отражений от неоднородностей является компенсатор отражений от неоднородностей в передающих линиях, содержащий отрезок прямоугольного волновода, в широкой стенке которого по центру выполнена продольная щель с размещенным в ней поперечным штырем, погружаемым внутрь волновода (Валитов Р.А., Сретенский В.Н. Радиотехнические измерения - М.: «Советское радио», 1970, 712 с, с 50, рис. 2.18).
Недостатком такого компенсатора отражений от неоднородностей в передающих линиях является сложная система устройства в линиях передачи коаксиального типа, требующая применения двух коаксиально-волноводных переходов, включенных каскадно с отрезком прямоугольного волновода.
Технический результатом при создании компенсатора отражений от неоднородностей в передающих линиях является упрощение конструкции, применяемой в коаксиальных линиях.
Этот результат достигается тем, что известный компенсатор отражений от неоднородностей в передающих линиях, содержащий отрезок линии передачи с продольной щелью во внешней оболочке и размещенный в ней поперечный штырь, погруженный внутрь диэлектрической полости линии передачи, снабжен винтом и металлическим цилиндром, штырь выполнен в виде винта регулировки, отрезок линии передачи выполнен в виде отрезка коаксиальной линии, на внешней оболочке которой коаксиально с отрезком коаксиальной линии размещен металлический цилиндр, в стенке которого выполнены два отверстия с резьбой, в первое из которых ввернут винт регулировки, а во второе винт, упирающийся во внешнюю оболочку отрезка коаксиальной линии.
Сущность технического решения поясняется чертежами, где на Фиг. 1 показан компенсатор отражений от неоднородностей, а на Фиг. 2 и Фиг. 3 приведены частотные характеристики области согласования до и после компенсации.
Компенсатор отражений от неоднородностей в передающих линиях, содержит отрезок линии передачи, который выполнен в виде отрезка коаксиальной линии 1 с диэлектрической полостью 2 и с продольной щелью 3 во внешней оболочке 4 на которой аксиально с отрезком коаксиальной линии 1 размещен металлический цилиндр 5, в стенке которого выполнены два отверстия 6 и 7 с резьбой, в первое из которых 6 ввернут винт регулировки 8, а во второе винт 9, упирающийся во внешнюю оболочку 4 отрезка коаксиальной линии 1.
Компенсатор отражений от неоднородностей в передающих линиях работает следующим образом.
В передающей линии в результате присутствия некоторых неоднородностей, определенных, например, особенностями входных импедансов присоединенных к концам передающей линии устройств, распределение электромагнитного поля можно представить в виде наложения волн, распространяющихся в противоположных направлениях. Волна, распространяющаяся от источника к нагрузке, называется прямой или падающей, а противоположная ей - обратной или отраженной. Источник последней - наличие неоднородности (импеданса, отличного от волнового сопротивления линии передачи). Отраженные волны искажают полезный сигнал и их стремятся уменьшить. Один из путей такого воздействия на отраженные волны - применение компенсаторов отражений от неоднородностей в передающих линиях.
Принцип действия компенсатора основан на создании дополнительной отраженной волны с фазой противоположной фазе первичной (исходной) отраженной волны. Дополнительная отраженная волна образуется в результате действия на прямую волну винта регулировки 8, который ввернут в отверстия 6 в металлическом цилиндре 5. Глубина погружения винта регулировки 8 в диэлектрическую полость 2 отрезка коаксиальной линии 1 определяет модуль амплитуды отраженной волны, а продольное перемещение винта регулировки 8 в продольной щели 3 во внешней оболочке 4, т.е. в диэлектрической полости 2 отрезка коаксиальной линии 1, меняет фазу отраженной от винта регулировки 8 волны. В результате чего достигается компенсация первичной (исходной) отраженной волны волной, формируемой винтом регулировки 8.
Винт 9, упирающийся во внешнюю оболочку 4 отрезка коаксиальной линии 1 фиксирует достигнутый уровень согласования линии передачи с конкретной первичной (исходной) отраженной волной.
Действующий макетный образец компенсатора отражений от неоднородностей в передающих линиях реализован на основе отрезка полужесткой коаксиальной линии UT-250 с внутренним диаметром оболочки равным 5 мм. В отрезке коаксиальной линии выполнена продольная щель длиной 15 мм и шириной 1 мм. Винт регулировки имеет диаметр 1 мм. Металлический цилиндр имеет длину 20 мм, перекрывающую длину продольной щели. Частотные характеристики в линии до и после компенсации отражений от неоднородностей с применение макетного образца компенсатора отражений приведены на фиг. 2 и фиг. 3, где показана степень улучшения согласования в коаксиальной передающей линии, которую характеризуют значения коэффициентов отражения в анализируемой частотной области. Сравнение численных значений коэффициентов отражений проведено в частотных точках, обозначенных латинскими буквами от a до e.
Использование полезной модели обеспечивает упрощение конструкции, применяемой в коаксиальных линиях, ввиду отсутствия необходимости включения коаксиально-волноводных переходов и достижения регулировки амплитуды и фазы отраженной волны за счет продольно смещаемого радиального винта в продольной щели отрезка коаксиальной линии.