|
| |
|
Слаботочка Книги кривая 3 - формуле одномодового приближения в гребенчатой структуре (с А)кр = (1/27Г) arccos(26/A). А, дБ -5 -15 -25 -35 -45 -55 (/А)кр 0,3 0,1 0,2 d/X Рис. 8.2 0,1 О о 0,1 0,2 0,3 0,4 6/А Рис. 8.3 При 6/Л 0,1 три кривые близки друг к другу, тогда как, например, при Ь/Х = 0,4 зависимости 3 и 1 отличаются примерно на 40 %. Используя графики на рис. 8.3, можно подобрать параметры структуры, обеспечивающей максимальную развязку в заданной полосе частот. Пусть задан диапазон Amax/Amin = 2. Так как должно выполняться неравенство 6/Amin 0,5, выберем, например, Ь = 0,32Amin, что соответствует 6/А max = 0,160; из графика 1 на рис. 8.3 найдем, что при этом d = 0,2Amax. На рис. 8.4 приведены графики изменения коэффициента связи от длины волны в диапазоне от 3,5 до 8 см для двух глубин канавок: d = 0,2Amax = = 0,2 7,5 = 1,5 см и d! = 1,6 см. Видно, что оптимальная глубина канавок PC, обеспечивающей в диапазоне длин волн от 3,75 до 7,5 см дополнительный прирост развязки не менее 15 дБ, составляет 1,55 см. На рис. 8.5 и 8.6 приведены аналогичные зависимости для структур с периодами 6 = 0,067Amin (рис. 8.5) и b = 0,133Amm (рис. 8.6). Эти графики можно использовать для подбора оптимальных глубин канавок PC в заданных диапазонах частот. На рис. 8.7 дана зависимость d/Amin от отношения 6/Amin для PC, оптимизированных в диапазоне Amax/Amin = 1,4, построенная путем обработки серий графиков, подобных изображенным на рис. 8.4-8.8 [8.6]. На рис. 8.8 приведена экспериментальная зависимость развязки от частоты для структуры с периодом 6 = 0,067Amin и глубиной канавок d = 0,334Amin (на рис. 8.5 соответствующая зависимость помечена цифрой 5). Видно, что PC с оптимально подобранными параметрами работает во всем заданном диапазоне Amax/Amin - 1,4. На рис. 8.9 изображена зависимость развязки Араз от 6/Amin ПрИ ДЛИ- не структуры L = 4Amin и глубине канавок, подобранных в соответствии с рис. 8.3 так, чтобы структура обеспечивала максимальную развязку в диапазоне частот /max min = 1,4. ПрИ ЭТОМ кривые 1 W. 2 отвечают соотношениям а/6 = 0,5 и 0,9 соответственно. Развязывающие свойства структуры при правильном подборе параметров определяются лишь ее длиной и, по существу, не зависят от ее периода. Расчетные данные можно использовать и при других рабочих частотах Amax/Amin- ДлЯ ЭТОГО ПО ОПИСаННОЙ ВЫ- ше схеме следует подобрать при помощи графика на рис. 8.3 оптимальные геометрические параметры структуры. А, дБ -10 -20 -30 -40 -50 -60 -7 5,5 6 6,5 7 7,5 Л, см Рис. 8.4 А, дБ -10 -20 -30 -40 -50
0,3233 А, дБ О Рис. 8.5 1,4 A/Amin -10 -20 -30 -40 -50 -60
Рис. 8.6 1,4 А/А  О 0,1 0,2 0,3 0,4 Рис. 8.7  А, дБ -42 1,1 1,2 1,3 1,4 /min Рис. 8.8 А, дБ 0,1 0,2 0,3 0,4 Ь/Amin Рис. 8.9 о 10 30 50 kli Рис. 8.10 Графики на рис. 8.10 иллюстрируют зависимость развязки от положения PC между источником и при- емником, разнесенных на фиксированное расстояние kL. При этом расстояние kL\ от излучающего волновода до PC изменялось в пределах О < kL\ < < kL. Приведенные кривые соответствуют структурам с глубиной канавок d! = А/4 и периодами кЬ = 0,6 (кривая 1) и /:Ь = 2,4 (кривая 2). Видно, что эффективность PC более, чем на 10 дБ, выше при ее расположении в непосредственной близости от источника излучения [8.6]. На рис. 8.11 даны зависимости развязки (кривая 1) и КСВ в излучающем волноводе (кривая 2) при Ь/Х - 0,2, а/Ь = 0,5 от d/X [8.7]. Видно, что при срыве поверхностной волны {d рп 0,18Л) КСВ резко возрастает, а затем плавно уменьшается и при d/X 0,3 стабилизируется. До момента срыва величина КСВ испытывает осцилляции, вызванные переотражениями поверхностной волны от краев структуры. При расположении ребристой структуры на выпуклой криволинейной поверхности абсолютное значение развязки возрастает при фиксированном расстоянии между приемной и передающей антеннами по сравнению с плоским случаем за счет затенения их выпуклой поверхностью. Большая расчетная широкополосность выпуклых криволинейных структур по сравнению с плоскими объясняется трапециевидным профилем канавок в первом случае. Очевидно, что при использовании трапециевидных канавок, рабочая полоса плоских PC также увеличивается. Это можно объяснить, представляя подобную канавку как цепочку связанных контуров с близкими резонансными частотами, результирующая характеристика которой более широкополосна. Ясно, что этот эффект достигается за счет некоторого снижения максимального уровня развязки. Эффективная глубина трапециевидной канавки несколько 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 [46] 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||