Хвилеводах

Розподілювачі і суматори потужності на коаксіальних та оптичних

Коаксіальний трійник

(рис. 1.104.а)

Оскільки відгалуження з Z_В1 и Z_В2 сполучені паралельно, то їх хвилеві опори зв'язані співвідношенням

.

Якщо плечі трійника погоджені, то ділення потужності між плечима залежить від їх хвилевих опорів.

Коефіцієнт ділення m дорівнює:

Р₁ Z_В2 um²_i

m = ¾¾¾ = ¾¾¾ , де Р_і = ¾¾¾¾, (і = 1,2).

Р₂ Z_В1 2Z_Вi

Якщо хвилевий опір Z_в плеча, що підводить ЕМХ до трійника, і m задано, то

Z_В1 = (1 + ¹/_m)Z_в; Z_В2 = (1 + m)Z_В. Зокрема, при m = І Z_В1 = Z_В2 = 2Z_В2.

Це може бути забезпечено за рахунок різних розмірів поперечних перетинів лінії. Якщо ця умова не виконується, то в лінії, що підводить, встановиться режим змішаних хвиль.

Т-трійник у мікрооптичному варіанти з дзеркалом зображені на рис. 1.104.б. Необхідну величину коефіцієнта відбивання забезпечують відповідною довжиною решітки ℓ, визначеною з (1.68). На цій основі будують напівпрозорі або повністю відбиваючі діелектричні дзеркала (рис.1.91.г), що складаються із шарів діелектрика, що чергуються, завтовшки Λ /2 з різними діелектричними проникностями. Коефіцієнти відбивання (Р₂/Р₁₎ і пропускання (Р₃/Р₁) залежать від довжини решітки ℓ (від кількості шарів діелектрика в ній) і можуть бути розраховані по (1.68). Такі, багатошарові дзеркала, розміщені під деяким кутом до напряму поширення хвилі, що падає, використовуються в якості світлорозподільних елементів. Інтегрально-оптична конструкція. дільника світлових сигналів показана на рис. 1.91.е. Вона складається з Х- розгалуження смужкових світлопроводів, в області розгалуження яких сформовано багатошарове напівпрозоре дзеркало, яке розміщене під кутом 45˚ до осей розгалуження. Товщина дзеркала вибрана з (1.69) так, щоб Рз/Р₁, = 0,5. При цьому половина потужності, що поступає в плече 1, відбивається від дзеркала і прямує в плече 3, а частина, що залишилася, проходить в плече 2.

Окрім нерегульованих дільників потужності в практиці використовуються регульовані, одним з варіантів яких є Y – трансформатор (рис. 1.105).

Конструктивно Y – трансформатор виконується таким чином, що відстань від точки розділення 3 до точок І і 2 рівні lв/₄.

Для забезпечення можливості регулювання потужності в плечах І і 2 довжина короткозамикаючіх відрізків вибирається рівною .

В цьому випадку коефіцієнти ділення потужності

; :

.

Тобто, якщо l₁ = 0, то m₁ = 0, m₂ = І, m = 0; при l₁ = lв/₄, m₁= І, m₂ = 0, m = u;

при l₁ = lв/₈, m₁ = m₂ = 0,5, m =І

Даний пристрій, крім того, забезпечує зсув по фазі сигналів у навантаженні І і 2 на 90⁰.

На рис. 1.106 показано принцип побудови багатоканальних коаксіальних та оптичних дільників і суматорів потужності з паралельної схемою ділення.

Сигнал, що надходить по основному коаксіальному хвилеводу (центр рис. 1.106.а), ділиться між шістьма виходами пристрою.

На рис. 1.106.б показана волоконна конструкція дільника з змішуваючим світловодом, у якому к обмам торцам змішуваючого світловода, мающего достатньо великий діаметр осердя, приедниютися волоконні світловоди. Енергія світлового випромінювання потрапляет у змішуваючий світловод і після багатократних відбиваний на межи розділу осердя і оболонки – у вихідні волокна.

Більш проста у виготовленні конструкція дільника з сплавленими волокнами (рис. 1.106.в) у місце скрутки, які грає роль змішуваючого світловода.