Хвилевідні дільники і підсумовувачі потужності

Найбільш розповсюджені конструкції дільників і підсумовувачів потужності у хвилеводному виконанні приведені на рис.1.98-1.101.

Вони можуть поділяти енергії нарівно (рис.1.99.а, 1.100, 1.101) або в заданому співвідношенні (рис.1.98, 1.99.б). У дільника, зображеного на рис.1.98, паралельно широкій стінці прямокутного хвилеводу расположена металлическая пластина.

Коефіцієнти ділення залежать від її розташування відносно розміру вузької стінки b:

m₁ + m₂ = 1. Модифікація такого ж дільника з діленням порівну і зменшенням

размеру b наведена на рис. 1.100.а (Y- видний), причому на рис. 1.100.б.,в. у оптичному діапозони.

Цей самий принцип ділення зображено на рис. 1.99, причому на рис. 1.99.б показана принципова можливість ділення на необхідну кількість каналів.

Широкого поширення як дільники потужності набули так звані Т-видні хвилевідні розгалуження – трійники. Вони являють собою з'єднання двох хвилеводів (основного і допоміжного), подовжні осі яких розташовані під прямим кутом (рис.!.94, !.95,1.101).

Кількісний аналіз трійників не приводиться через складність викладок. Розглянемо властивості хвилеводних тройників з якісного боку.

Зупинимося на властивостях Е - трійника. На рис.1.102 показано розподіл електричного поля при різних варіантах живлення трійника. Припускається, що плечі трійника погоджені і що в них може поширюватися лише основна хвиля

Якщо трійник живити з боку плеча 2 (рис. 1.102.а), то в плечах 1 і 3 збуджуються хвилі у протифазі однакової амплітуди. Розподіл поля при живленні з боку плечей 1 і 3 показано відповідно на рис. 1.102.б,в.

Як видно з рисунків, енергія, що надходить в одне з плечей, розподіляється між двома іншими. Розглянемо, як розподіляється поле при живленні трійника одночасно із сторони плечей 1 і 3. Припустимо, що плечі 1 и 3 симетричні відносно плеча 2, а збуджуючі їх коливання мають рівні амплітуди. Якщо коливання синфазні (рис. 1.102.г), то плече 2 вони збуджують в протифазі, в чому можна переконатися, поєднавши рис. 1.102.б, в. Таким чином, при синфазному збудженні плечей 1 і 3 енергія в плече 2 не надходить. У основному хвилеводі встановлюється режим стоячих хвиль, причому в площині симетрії буде кучність електричного поля. При живленні протифази плечей 1 і 3 (рис. 1.102.д) вся енергія відгалужується в плече 2, оскільки коливання в це плече приходять у фазі. В основному хвилеводі в площині симетрії буде нуль електричного поля. З порівняння рис.1.102.а і двидно, що трійник володіє зворотними властивостями (задовольняє теоремі взаємності).

Аналогічним способом проаналізуємо властивості Н-трійника. При живленні трійника з боку плеча 2 в плечах 1 і 3 збуджуються синфазні хвилі з рівними амплітудами (рис. 1.103.а). При живленні трійника через плече 1 (рис.1.103.б) енергія розподіляється між плечима 2 і 3.

Розглянемо розподіл поля при живленні трійника одночасно зі сторони плечей 1 і 3, вважаючи, що дотримуються такі ж умови, як і для Е-трійника. Якщо плечі 1 і 3 живити синфазно (рис. 1.103.в), то в плече 2 коливання приходять у фазі, тому вся енергія надходить в це плече. У площині симетрії трійника буде вузол електричного поля. Порівнюючи рис.1.102.ді 1.103.в, можна зробити висновок, що при одночасному живленні плечей 1 і 3 умови відгалуження енергії в Е- і Н-трійниках різні.

У Е-трійнику відгалуження відбувається при живленні у протіфази плечі 1 і 3. Щоб отримати відгалуження в Н-трійнику, плечі 1 і 3 необхідно збуджувати сінфазно.

Н-трійник має велику електричну міцність в порівнянні з Е-трійником, але поступається йому в широкосмужості.