Направленный ответвитель

Взаимодействие факторов.

Экологические факторы обычно действуют совместно, т.е. в комплексе. Все организмы существуют при одновременном воздействии на них множества различных факторов окружающей среды – (освещенности, температуры, влажности, концентрации питательных веществ и пр.). Некоторые факторы не ограничивают развитие организмов, т.к. их значения находятся в области оптимума, другие факторы тормозят или ограничивают развитие, поскольку их значения находятся в области пессимума.

В общем виде взаимодействие различных факторов, влияющих на один и тот же организм или группу организмов, может сводиться либо к суммированию эффектов их влияния (аддитивность), либо к обоюдному усилению их взаимодействия (синергизм). Возможно также взаимное ослабление эффектов влияния факторов на организмы (антагонизм). Таким образом, одни факторы могут усиливать или смягчать действие других факторов.

Направленный ответвитель обеспечивает направленное ответвление малой части мощности высокочастотных колебаний, распространяющихся от генератора по основному тракту, к измерительной и индикаторной аппаратуре.

Направленный ответвитель состоит из двух отрезков линии (основной и вспомогательной), электрически связанных между собой. Основной отрезок включается последовательно в линию передачи высокочастотной энергии, поэтому его волновое сопротивление должно быть равно волновому сопротивлению передающего тракта. Небольшая часть передаваемой по тракту мощности посредством элементов связи ответвляется во вспомогательный отрезок линии, к выходу которого подсоединяется измерительная или индикаторная аппаратура.

Принцип работы устройства рассмотрим на примере простейшего волноводного направленного ответвителя с двумя отверстиями связи, схема которого приведена на рис. 1.

Энергия поступает в плечо 1 основной линии. Каждое из отверстий возбуждает в связанной линии по две волны, одна из которых поступает в плечо 3, а вторая - в плечо 4. В плече 4 волны от двух отверстий складываются в фазе, так как общая длина пути, проходимого этими волнами от плеча 1 до плеча 4, одинакова. В плечо 3 волны приходят в противофазе, так как путь волны из плеча 1 в плечо 3 через отверстие 1 короче пути волны, проходящей из плеча 1 в плечо 3 через отверстие 2, на ( - длина волны в волноводе). Почти вся ответвляющаяся энергия поступает в плечо 4, а в плече 3 амплитуда суммарной волны практически равна нулю. Большая часть энергии из плеча 1 пройдет в плечо 2 к нагрузке.

Направленные ответвители характеризуются следующими параметрами: переходным ослаблением, направленностью, коэффициентом стоячей волны, диапазоном частот, допустимой мощностью рассеивания.

Переходным ослаблением или связью [1] называют отношение мощности ответвленной волны во вспомогательной линии к мощности прямой волны , распространяющейся в основной линии в том же направлении. Это отношение измеряется при чисто бегущей волне в линиях и выражается в децибелах:

[1]

где ,

- мощности в плечах направленного ответвителя.

Существует другая формула для определения переходного ослабления [2]:

[2]

Результаты расчетов "С" по формулам [1] и [2] очень близки.

Переходное ослабление зависит от количества и размеров отверстий связи.

Направленностью ответвителя называется отношение мощности волны, распространяющейся во вспомогательной линии в обратном направлении, к мощности волны, распространяющейся в этой же линии в прямом направлении, и также выражается в децибелах [1]:

[3]

Величина КСВ направленного ответвителя определяется при условии, что основная линия нагружена на согласованную нагрузку.

Диапазон частот направленного ответвителя зависит от заданных пределов направленности и, как показывают расчеты и экспериментальные данные, расширяется с увеличением числа элементов связи.

Допустимая мощность рассеивания направленным ответвителем определяется поглощающим сопротивлением вспомогательной линии (плечо 3 рис.2).

На рис. 2 изображен волноводный направленный ответвитель, который исследуется в данной работе. Связь между основным и вспомогательным волноводами осуществляется через три отверстия в общей узкой стенке волноводов, в плечо 3 помещена поглощающая нагрузка.

Направленные ответвители могут использоваться для:

¾ контроля проходящей по тракту мощности;

¾ измерения КСВ (путем измерения мощностей, пропорциональных падающей и отраженной мощностей в основном тракте);

¾ работы в смесителях СВЧ супергетеродинных приемников и т.д.

Дата добавления: 2015-05-09