3.7. КОМБИНИРОВАННЫЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО РЕЗОНАТОРА

Рассмотрим схему включения резонатора как элемента связи и неоднородности в согласованной линии передачи.

Рис. 46. Комбинированные схемы включения твердотельного резонатора.

В этой схеме имеются две согласованные линии передачи с общей стенкой. Резонатор обычно помещен в отверстии связи, выполненном в этой стенке [69, 79, 96].

При включении генератора в плечо 1 (рис. 46, а) мощность СВЧ-сигнала частично поглощается в резонаторе и частично переизлучается им в направлени всех плеч в данном случае . Определим коэффициенты связи резонатора с линиями передачи отдельно по каждому плечу и составим уравнение баланса мощностей в системе

В терминах элементов матрицы рассеяния это уравнение на частоте СВЧ-сигнала, равной резонансной, имеет вид

где элементы матрицы рассеяния; нормированный по амплитуде падающей волны коэффициент переизлучения в направлении.

Решая уравнение баланса (3.37) уже известным путем, получим соотношения для элементов матрицы рассеяния

Применив подобные рассуждения при включении генератора поочередно во второе, третье, четвертое плечо и с учетом обобщения формул на случай расстройки в области резонанса, получим волновую матрицу рассеяния исследуемой системы

Рассмотрим два частных случая.

1. Невзаимная связь линий передачи может быть реализована при (этот случай имеет место при расположении ферритового резонатора в области круговой поляризации СВЧ магнитного поля входной и выходной линии передачи). При этом матрица рассеяния имеет вид

Примером конкретной схемы, в которой может быть технически реализован этот частный случай связи, является схема, показанная на рис. 47, а, б применительно к невзаимной связи прямоугольных волноводов. Используя невзаимную связь двух линий передачи, можно создать такие устройства как частотно-избирательный циркулятор (с передачей энергии в направлении каналов направленный фильтр (плечо 3 при этом постоянно подключено к согласованной нагрузке), неотражающий частотно-избирательный ограничитель и другие устройства.

Рис. 47. Связь прямоугольных волноводов при помощи ферритового резонатора.

2. При взаимной связи линий передачи и матрица рассеяния имеет вид

Пример конкретной схемы, в которой может быть реализован этот случай связи применительно к прямоугольным волноводам дан на рис. 47, в.

Схема включения резонатора как элемента связи и неоднородности в согласованной и короткозамкнутой линиях передачи отличается от рассмотренной выше тем, что одно плечо системы является короткозамкнутым. Если короткозамкнутым является плечо в той же линии передачи, где включен генератор (рис. 46 6), а расстояние между резонатором и плоскостью короткого замыкания равно волновая матрица рассеяния имеет вид

Если же короткозамкнутым является одно плечо во вторичной линии передачи (рис. 46, в), волновая матрица рассеяния системы имеет вид

Если твердотельный резонатор включен как элемент связи и неоднородность в короткозамкнутых линиях передачи, т. е.

короткозамкнутыми являются одно плечо во входной и одна, плечо в выходной линии (рис. 46, г), то анализ схемы приводит к матрице рассеяния