18.6.2. Балансные схемы

Устройство балансного антенного переключателя зависит от типа газового переключателя и использованного гибридного соединения. На рис. 18,18, а показаны два гибридных кольца или тройника и два широкополосных разрядника.

Рис. 18.18. Различные схемы балансных антенных переключателей: а — два гибридных кольца или тройника; б - два гибридных ответвителя по 3 дб; в — один ответвитель на 3 дб плюс кольцо или тройиик. (См. [123].)

Мощность от передатчика поступает через плечо Т и в выходные плечи гибридного соединения волны приходят в противофазе, но так как газоразрядные переключатели сдвинуты на четверть волны, то после отражений волны приходят в фазе и энергия через плечо А поступает к антенне. Просачивание мощности к эквивалентной нагрузке происходит через плечо а принимаемый сигнал поступает от антенны через плечо в приемник.

На рис. показаны другие возможные конфигурации, в которых направленный ответвитель на 3 дб используется либо один, либо совместно с другим гибридным соединением. За балансным антенным переключателем необходимо поставить разрядник пассивной защиты приемника от случайных импульсов.

Хорошая дискриминация балансного антенного переключателя может быть получена только в том случае, если фазовые изменения

в защитных разрядниках, а также просачивающиеся мощности в пиках и плоских частях будут равны между собой в течение всего импульса передатчика. Этому условию легче удовлетворить при применении -дбщелевого моста, поскольку в этом случае оба переключателя можно поместить [108] в один контейнер с газом, как показано на рис. 18.19, а. Такие двойные разрядники были разработаны на рабочие частоты они обеспечивают изоляцию на 4— 6 дб при пике и 6—10 дб при прохождении плоской части импульса просачивающейся мощности.

Рис. 18.19. Балансные антенные переключатели с газовыми разрядниками: а — двойной защитный разрядник с ответвителями на 3 дб; б - рязрядник блокировки передатчика с делением мощности на четыре. (См. [108, 159].)

Антенные переключатели с двойными защитными разрядниками типа или имеют изоляцию 20 дб, вносимые потери 0,8 дб и энергию пика просачивающейся мощности в диапазоне На частоте 3 Ггц предельно допустимая мощность составляет [269].

Если в плече приемника имеется защитный разрядник, то в балансном переключателе можно использовать разрядники предварительной защиты, что приводит к соответствующему увеличению полосы пропускаемых частот и рабочего диапазона по мощности. Два разрядника в балансной схеме имеют на частоте рабочий диапазон в импульсе и средней мощности. В антенном переключателе с щелевыми мостами [159] большое число кварцевых газоразрядных трубок, размещенных около каждого отверстия связи, обеспечивают значительную широкополосность и большой рабочий диапазон.

В балансном антенном «переключателе могут применяться разрядники блокировки передатчика с двумя двойными волноводными

тройниками, похожими на конструкцию, приведенную на рис. 18.5. Для увеличения полосы пропускания число разрядников в отдельных переключателях может быть увеличено до четырех [123]. В некоторых случаях удобно воспользоваться принципом деления мощности; на рис. 18.19, б показан антенный переключатель с разрядниками блокировки, в котором осуществляется деление на 4. Такой переключатель на частоты с разрядниками блокировки передатчика типа и защитным разрядником типа в плече приемника имеет 1159] удовлетворительные характеристики в рабочем диапазоне по мощности до в импульсе и средней мощности.

Рис. 18.20. Балансный антенный переключатель, в котором используется круговая поляризация волны. Четвертьволновая пластина расположена со стороны передатчика, а турникетиое соединение — со стороны приемника.

В балансном антенном переключателе, показанном на рис. 18.20, используются волны, поляризованные по кругу. Мощность, поступающая от передатчика через переходник в круглый волновод, возбуждает плоскую волну которая с помощью четвертьволновой пластинки преобразуется в поляризованную по кругу. Два обычных разрядника, скомбинированные в одной трубке, отражают падающую волну с изменением направления вращения вектора электрического поля на противоположное. После вторичного прохождения четвертьволновой пластинки мощность через плечо А поступает к антенне. Просачивающаяся мощность проходит через разрядники к выходному контуру, в данном случае турникетному, а оттуда в эквивалентную нагрузку При малом уровне мощности газовые разрядники пропускают сигнал, идущий от антенны к приемнику через плечи

Антенный переключатель с поворотом поляризации, как это следует из самого названия, состоит из круглого волновода, в котором возбуждается волна и расположенной в нем решетки, состоящей из 20 разрядников, которые обеспечивают поворот

плоскости поляризации излучаемой волны на 90°. Связь с передатчиком, антенной, приемником и эквивалентной нагрузкой производится через соответствующие плечи. Такой простой прибор, как заполненный криптоном и кусочками кварца в качестве восстановительного агента, был применен в неопубликованной работе Дж. Р. Томаса. Дальнейшая защита, в том числе и в плече приемника [613, осуществляется при помощи таких защитных разрядников, как В результате этого антенный переключатель обладает высокой надежностью и продолжительным сроком службы.