Шестиполюсники

Шестиполюсники є найпростішими дільниками потужності (суматорами). Вони застосовуються для розділення електромагнітних хвиль з однієї лінії передачі на дві, або для складання (віднімання) ЕМХ з двох ліній передачі в одну.

У хвилеводних, коаксіальних, провідних та мікросмужкових лініях передачі їх ще називають трійниками (тобто мають 3 входи).

У хвилеводах існують Y-трійники та Т-трійники, які в свою чергу поділяються на Е- та Н-трійники.

Y-трійники.

Y-трійники утворюються шляхом розгалуження однієї лінії передачі на дві (розгалуження утворює букву Y). На рис. 3.2, а, б, в показані Y-трійники, хвилеводні, коаксіальні, мікросмужкові відповідно.

Матриця розсіювання Y-трійника має вигляд [1]

.

З аналізу матриці випливає, що коефіцієнти відбиття від усіх входів однакові і коефіцієнти передачі між входами також однакові . Це випливає із симетрії Y-трійника. Властивості Y-трійника полягають у наступному:

падаюча на будь-який вхід хвиля частково зворотно відбивається, а решта ділиться порівну між двома іншими входами;

відбивається хвиля в протифазі до падаючої (про це свідчить знак “−” перед коефіцієнтами відбиття), а до інших входів розповсюджуються синфазні хвилі;

потужність відбитої хвилі складає 1/9 частину падаючої хвилі, а до кожного з інших входів передається 4/9 потужності падаючої хвилі.

Застосовуються Y-трійники, як дільники потужності. Недоліком їх є неузгодженість входів, що призводить до відбиття частини енергії.

Т-трійники.

Т-трійники утворюються приєднанням до однієї лінії передачі іншої під кутом 90^о. Розрізняють для двопровідних ліній паралельне (рис. 3.3, а) та послідовне (рис. 3.3, б) з’єднання. Коаксіальний

Т-трійник (рис. 3.3, в) еквівалентний паралельному з’єднанню двопровідних ліній.

Серед хвилеводних Т-трійників залежно від того, в якій площині виконується з’єднання, розрізняють Е-трійники та Н-трійники (наведені на рис. 3.4, а, б).

В Е-трійниках з’єднання виконується в Е-площині, вони еквівалентні послідовному з’єднанню двопровідних ліній. У Н-трійниках з’єднання виконується в Н-площині, вони еквівалентні паралельному з’єднанню двопровідних ліній. Нумерація входів починається з плеч, які приєднуються до основної лінії передачі. В Е-трійнику останнє називається Е-плече, у Н-трійнику − Н-плече (рис. 3.4, а, б). Інші плечі називають боковими.

У Н-трійнику для узгодження входу Н на протилежному боці до даного входу виконується ємнісна діафрагма довжиною
(рис. 3.5, а). Відбиті від діафрагми і від вузької стінки хвилі компенсуються в Н-плечі тому, що проходять відстані, різниця яких дорівнює . В Е-трійнику для узгодження входу Е напроти даного входу виконується клин (рис. 3.5, б).

Матриці розсіювання Е- і Н-трійників мають вигляд

Властивості Н-трійника такі:

падаюча на Н вхід хвиля розділяється на дві однакові за амплітудою та фазою хвилі в бокових плечах;

падаючі на бокові входи хвилі додаються в Н-плечі і частково відбиваються.

Застосовується Н-трійник, як дільник потужності на 3 дБ та як суматор хвиль. Для використання Н-трійника як суматора необхідно узгоджувати бокові входи.

Властивості Е-трійника такі:

падаюча на Е вхід хвиля розділяється на дві однакові за амплітудою та протифазні хвилі у двох бокових входах;

падаючі на бокові входи хвилі віднімаються в Е-плечі і частково відбиваються.

Застосовуються Е-трійники як дільники хвилі на дві однакові протифазні хвилі, а також, як пристрої віднімання хвиль. В останньому випадку необхідно провести узгодження бокових входів.

Основним недоліком розглянутих трійників є розузгодження кожного із плеч.

Трійник, що узгоджений з боку всіх плеч, є так званим кільцевим резистивним дільником потужності на смужкових лініях (рис. 3.6).

Матриця розсіювання має такий вигляд [1]

.

Падаюча на будь-який вхід хвиля поділяється порівну між двома іншими входами. Використовується в смужкових та мікросмужкових лініях передачі, як суматор або дільник потужності.