13.7. Фильтры типов волн

Для разделения либо избирательного подавления волн используются структурные отличия электромагнитных полей волн разных типов. Фильтрующие волноводы (см. параграф 9.7) являются примером протяженных фильтров такого рода. На рис. 11.15 показан цилиндрический резонатор с кольцевой щелью, подавляющий нежелательные типы колебаний.

Здесь изучаются устройства, которые фильтруют волны в зависимости от структуры поля в поперечном сечении волновода. Проводящие пластинки или решетки отражают волны, электрическое поле которых имеет составляющую, касательную к проводам, так как при этом в последних возникают токи. Волна почти

беспрепятственно проходит решетку, проводники которой всюду нормальны электрическому полю. Поэтому радиальный фильтр в круглом волноводе (рис. 13.22а) отражает волны типов Ни, но пропускает волну типа электрическое поле которой имеет единственную составляющую

Кольцевой фильтр (рис. 13.226) отражает волны типов Для волны типа кольцо с периметром ( является резонансной системой, полностью отражающей волну. Для этой волны оно эквивалентно двум полукольцам длиной каждое,

Рис. 13.22

т. е. полуволновым резонаторам, разомкнутым на концах. С увеличением толщины кольца возрастает ширина частотной полосы фильтра для волны и отношение периметра к резонансной длине волны, однако растет и отражение пропускаемых фильтром волн. Кольцо пропускает волну типа которой малый коэффициент отражения этой волны определяется, прежде всего, малой площадью кольца в поперечном сечении волновода. Кольцо крепится на тонкой пленке либо пластине из пенопласта, которые не вызывают дополнительного отражения.

Тонкая металлическая пластина в диаметральной плоскости волновода (рис. 13.22в) является поляризационным фильтром для волн типа Малый коэффициент отражения для волны с перпендикулярным ее плоскости, обеспечивается малостью Для волны с параллельным Е и пластина создает два запредельных полукруглых волновода; при достаточной длине

Рис. 13.23

пластины I эта волна полностью отражается и на выходе

На рис. 13.23 показан разделительный поляризационный фильтр, используемый в радиорелейных трактах [25]. На вход 1 этого фильтра поступают волны типа Ни с вертикальной и горизонтальной поляризациями. Волна проходит в плечо 3 мимо металлической пластины В начале плеча 2 помещены несколько параллельных треугольных пластин создающих запредельные волноводы для волны одновременно их нижние грани образуют путь для продольных токов этой волны, направленной в плечо 3. Волна отражается от пластины и полностью проходит в плечо 2, треугольные пластины для нее не являются препятствием, так как их плоскость нормальна Для лучшего согласования плеч здесь предусмотрены индуктивный стержень С и индуктивная диафрагма С их помощью добиваются отсутствия отражений в каждом из. плечей для волны соответствующей поляризации.