ПРИСТРІЙ РЕГУЛЮВАННЯ ПОТУЖНІСТЮ НВЧ НА ЧАСТКОВО ЗАПОВНЕНИХ ДІЕЛЕКТРИКОМ ПРЯМОКУТНИХ ХВИЛЕВОДАХ

Abstract

У статті розроблено пристрій, що регулює потужність НВЧ в передавальному тракті радіосистем НВЧ. Призначення даного пристрою полягає в тому, щоб забезпечити постійність вихідної потужності передавача НВЧ, або постійність потужності на виході передавача НВЧ. Пристрій, що регулює потужність НВЧ реалізований на частково заповненому діелектриком прямокутному хвилеводі і може бути застосований в радіосистеми НВЧ великих потужностей. Регулюючим елементом є напівпровідникова структура відкритого типу (відкрита нелінійна структура), що включена в діелектричну пластину частково заповненого діелектриком прямокутного хвилеводу. Геометричні поперечні розміри відкритої нелінійної структури можуть не збігатися з поперечними розмірами діелектричної пластини частково заповненого діелектриком прямокутного хвилеводу. Іншим варіантом є включення відкритої нелінійної структури до резонансної діафрагми, що розміщена в частково заповненому діелектриком прямокутному хвилеводі. Наведена еквівалентна схема розробленого пристрою. Відкрита нелінійна структура, що включена в резонансну діафрагму дозволяє забезпечити необхідну швидкодію пристрою. Індуктивна та ємкісна складові провідності резонансної діафрагми впливають на швидкодію нелінійного елемента, що в свою чергу можна забезпечити підбором розмірів резонансної діафрагми. В роботі отримані чисельні результати залежності модулів коефіцієнта передачі та коефіцієнта відбиття від нормованої активної складової провідності відкритої нелінійної структури при постійній реактивній складовій провідності відкритої нелінійної структури і від реактивної складової провідності відкритої нелінійної структури при постійній активній складовій провідності відкритої нелінійної структури. Модулі та аргументи коефіцієнта передачі та коефіцієнта відбиття отримані в явному вигляді. Записано вирази для послаблення потужності, що вноситься розробленим пристроєм. Записані умови максимального і мінімального послаблення, яке вносяться пристроєм, що регулює потужність НВЧ. Чисельні розрахунки максимального і мінімального послаблення в залежності від активної складової провідності відкритої нелінійної структури зведені в таблицю. Визначена реактивна провідність стику частково заповненого діелектриком прямокутного хвилеводу з відрізком прямокутного хвилеводу з відкритою нелінійної структурою через суму реактивних провідностей місцевих полів. Коефіцієнти трансформації виражені через інтеграли від добутку поперечних електричних власних векторних функцій частково заповненого діелектриком прямокутного хвилеводу. Особливістю розрахунку є те, що вирази для власних векторних функцій та коефіцієнтів трансформації отримані в явному вигляді.