5. Виконання завдання № 3

Завдання 3. Дослідження хвилеводного пристрою.

5.1. Зобразимо принципову схему пристрою, структурна схема якого представлена на рис. 1.



Рис. 5.1.1 – Схема пристрою передавання та прийому сигналу

5.2. Опишемо призначення кожного вузлу хвилевідного пристрою та роботу пристрою в цілому.

РПДП (р аді оп ер ед а вальний пр истрій) - зб уджує в пр я мокут ному хв ил ев оді спектр влас ни х х ви ль;

ПХ (прямокутний хвилевод) – лінія передачі;

ПП - плавний перехід (трансформатор хвиль) між хвилеводами з різним типом хвилі (ККД пристрою 80%) – використовується для збудження хвилі заданого типу;

ВФР. У вентилі з резонансним поглинанням на прямокутному хвилеводі використовується поперечно-магнитна феритова вставка, яка розташована в області хвилеводу з обертаючимся вектором Н. Поперечне поле розмагнічування створюють постійним магнітом, причому напруженість поля обирають рівній напруженості поля гіромагнітного резонансу для правополяризованої хвилі. При проходженні скрізь вентиль падаючої хвилі по хвилеводу на ферит діє вектор Н з лівим обертанням відносно поля підмагнічування і хвиля розповсюджується з невеликим згасанням. При проходженні відбитої хвилі на ферит діє правообертаючийся вектор Н і хвиля інтенсивно згасає через великі втрати в фериті при гіромагнітному резонансі;

ТТ – подвійний двічі узгоджений хвилевідний трійник з розв’язкою між плечами Е і Н 30дБ, між бічними плечами 20дБ;

РА (рупорна антена) – перетворення направлених електромагнітних хвиль, що розповсюджуються по лінії передачі тракту, в різнонаправлені хвилі вільного простору;

На дециметрових та більш коротких хвилях широке застосування знаходять рупорні антени і, саме, антени у вигляді відкритого прямокутного або круглого хвилеводу. Випромінювачі цього типу використовуються самостійно, а також як випромінювачі лінзових та дзеркальних антен.

РПП (радіоприймальний пристрій) – перетворює хвилі вільного простору в направлені по лініям передачі хвилі;

ПН (кінцеве поглинаюче навантаження) – використовується для поглинання енергії;

5.3. Визначимо потужності, що надходять на вхід вузлів C і E, тобто на на вході РА та ПН:

РПДП має п оту жністю 10 мВт, ККД ПП = 80%, отже на виході ПП маємо затухання – 1 дБ.



ВФР з внесеним затуханням у прямому напрямку 0.5дБ, тому на вході ЦФ затухання 1.5 дБ.

На вході РА загальне затухання складає -2 дБ.

А на вході ПН: -1.5дБ-30дБ=-31.5дБ.

Переведемо дБ у коефіцієнти:

- коефіцієнт зменшення на вході РА

- коефіцієнт зменшення на вході ПН



- потужність на вході РА

- потужність на вході ПН



5.4. Опишемо принцип дії хвилеводних вузлів досліджуваного хвилеводного пристрою.

Р аді оп ер ед а вальний пр истрій (РПДП) п оту жністю 10 мВт пр ацює на ч а ст оті f ГГц і зб уджує в пр я мокут ному хв ил ев оді 1 з п оп ер ечним п ер ер ізом спектр влас ни х х ви ль та . Транс формат ором 2 власні хви л і хвилев од у 1 перетво рю ют ься в о сн ов ну хвилю стан дарт но г о прямокутн ог о хвилеводу 3 з попер ечним пе ре різом . К К Д трансф орматору 2 до рівнює 80%. Осно в на хвиля хвилеводу 3 надх о дить у п ри стрій, я кий мі ст ит ь ідеально узго д ж е н і хвил еводн і вузли A, B , C, D т а E. Ці вузли ви конані на базі хвилеводу 3, в я ко му мо жл ив е р озповс юджен ня тільки основног о ти пу хвил і. Ти п в узлів A , B, C, D т а E, часто та передавального при ст рою, розміри і хвилеводу 3 визна чаються варіантом досліджуваного пристрою. На рис. 2.2 наведено зображення прямокут ного хвилеводу в декартовій системі координат.



РПП



РПДП