9.4.2. Переходные устройства

Так как плоские линии передачи могут быть как электрически уравновешенными, так и неуравновешенными, то иногда возникает необходимость в переходных устройствах между ними. Были описаны [11, 46] некоторые такие конструкции для полосковых линий. В одном из широкополосных симметрирующих трансформаторов [56] переход от несимметричной линии к симметричной осуществлялся следующим образом: сигнал делился на две части и затем пропускался через два полосовых фильтра в виде связанных полосковых линий равной длины. Длины этих двойниковых фильтров были равны четверти длины волны в середине полосы пропускания и фазовый сдвиг одного фильтра всегда был на 180° больше другого. В другом варианте фильтры были разнесены на расстояние, равное нечетному числу четвертей длин волн. Удовлетворительные данные были получены в полосе в диапазоне частот от до

Переходные устройства от плоскопараллельной линии к коаксиальной сами по себе широкополосны и не имеют нижней граничной частоты. Однако физическая неоднородность между этими двумя системами создает реактивную неоднородность, согласование которой приводит к зависимости от частоты. Уайлд [87] использовал в переходном устройстве от коаксиальной линии к симметричной полосковой линии с воздушным заполнением последовательный согласующий шлейф шириной и длиной что соответствовало значениям КСВН меньше, чем 1,1 на частоте

в 10%-ной полосе. Торгов и Гримсманн [82] с помощью аналогичного перехода к полосковой линии типа «диэлектрического сэндвича» с волновым сопротивлением 50 ом получили значения КСВН меньше 1,7 в диапазоне

Сделав в переходном устройстве от коаксиальной линии к несимметричной полосковой линии цилиндрическую выточку в диэлектрике вокруг центрального проводника, как показано на рис. 9.12, Ардити [3] расширил диапазон частот до при этом значения КСВН были не более 1,4 и вносимые потери менее 0,6 дб. Переходное устройство с прямоугольной линией [114] имело значения КСВН менее 1,02 на всех частотах вплоть до

Рис. 9. 12. Широкополосный переход от коаксиальной к несимметричной полосковой линии. Кривой соответствует зависимость КСВН от частоты. (См. [3].)

Для экспериментальной работы было сконструировано [104] разборное переходное устройство.

На более высоких частотах значительно удобнее переходы от плоскопараллельной линии к волноводу. Их можно осуществить с помощью компактного переходного устройства, содержащего [33] короткий отрезок коаксиальной линии. Уайлд [87] показал, что при непосредственном переходе от волновода к симметричной полосковой линии происходит утечка порядка — 25 дб, которая связана с одновременным существованием как основного вида волны между параллельными пластинами, так и волны коаксиального вида. Первая волна подавлялась с помощью короткозамыкающих стержней, которые поддерживают на обоих внешних пластинах одинаковый потенциал. В изображенном на рис. 9.13 переходном устройстве, предложенном Ардити [3], волновод прямоугольного сечения постепенно переходит в гребневой волновод, который, в свою очередь, соединяется с несимметричной полосковой линией.

Для полосковых линий можно сконструировать различные изгибы, уголковые переходы и скрутки. Например, для несимметричной полосковой линии скос под углом 45 и закругленный уголковый переход не вызывают заметных отражений, а потери на излучение на частоте не превосходят 0,1 дб.

Рис. 9. 13. Переходное устройство от волновода к несимметричной полосковой линии. (См. [3].)

Не зависящее от частоты согласование можно получить с помощью отрезка полосковой линии с медленно изменяющимся волновым сопротивлением [76], у которой значения волнового сопротивления на концах соответственно равны импедансам линий, подлежащих согласованию.