Багатополюсники НВЧ і методи їхнього опису

Будь-якому хвилевідному вузлу (рис. 1.6) можна поставити у відповідність багатополюсник НВЧ. Він являє собою зчленування декількох взаємозалежних хвилеводів. Хвилеводи каналів (пліч) можуть бути різного типу: прямокутного, круглого, смужкового та ін.

Якщо в кожнім хвилеводі поширюється (точніше, є робочим один тип хвиль), то через цей хвилевідний канал багатополюсник зв'язаний з іншими пристроями двома фізичними величинами: хвилею, що поширюється до багатополюснику (падаюча хвиля) і хвилею, що поширюється від багатополюсника (відбита чи розсіяна хвиля). Кожному типу хвилі можна зіставити еквівалентну довгу лінію, тому багатополюснику з N типами хвиль на його входах відповідає схема заміщення у вигляді лінії з 2N полюсами. Такий багатополюсник називають 2N-


полюсником. Число полюсів у два рази перевищує кількість каналів (пліч) багатополюсника. На стику регулярного хвилеводу та багатополюсника виникають місцеві поля, сукупність яких разом із хвилею, що падає, та відбитою хвилею задовольняє

граничним умовам.

У кожному регулярному хвилеводі (еквівалентній лінії) можна вибрати перерізи Т1, Т2, …ТN, настільки віддалені від стиків, що амплітуди вищих типів полів у цих перерізах будуть нехтовно малі порівняно з амплітудами поширюваних хвиль. Такі перерізи зручно вважати межами багатополюсника.

Комплексну амплітуду хвилі, що поширюється в плечі з номером і до багатополюснику (падаюча хвиля) будемо позначати через (Eіпад), а комплексну амплітуду хвилі поширюється від багатополюсника (відбита хвиля), - через (Eівідб).

Це амплітуди нормуються як:

, де і -

потужності, що переносяться відповідно падаючої і відбитої хвилями, а знак * означати комплексно-спряжену величину.

У дійсні час широке поширення одержали матричні способи опису багатополюсников НВЧ за допомогою матричних опорів [Z], провідностей [Y], матриць передачі [T] і розсіяння [S]. Матриці провідностей [Y] і опорів [Z] вивчають у курсі лінійних електричних кіл, тому розглянемо властивості тільки хвильових матриць розсіювання [S] і передачі [T]. У діапазоні НВЧ доцільно використовувати матриці передачі і розсіювання, тому що вони дозволяють досить легко розраховувати такі параметри ланцюгів НВЧ як коефіцієнт передачі, коефіцієнт відбиття й ослаблення.