вертьволновой длине от проводника НПЛ закорочены (КЗ) металлическими перемычками (на рисунке они показаны штриховыми линиями), а при полуволновой длине - разомкнуты (перемычки не нужны). Согласно избранному методу моделирования, вблизи токонесущих проводников вводятся идеальные магнитные стенки, а плоскости токонесущих проводников продляются электрическими стенками.

Таким образом, получим известную волноводную модель - Х-соединение (рис. 2.1 б) ). В этой структуре два противоположных плеча (соответствующих НЩЛ) закорочены на четвертьволновой длине.

Для полученной волноводной модели нетрудно построить ее эквивалентную схему; она приведена на рис. 2.1 в. В ней отрезки с распределенными параметрами описываются входными сопротивлениями, а неоднородности малого порядка, включающие в себя свойства скачка ширины, изгиб и пересечение волноводов, можно в первом приближении представить в виде сосредоточенных элементов емкостного и индуктивного характера, выражения для которых имеются в [2]. Здесь и далее на рис. 2.2-2.4 эквивалентные сосредоточенные элементы выражаются через значения сопротивления X либо проводимости Y. Знак перед ними указывает на физическое определение элемента; например, положительный знак перед сопротивлением соответствует сосредоточенной индуктивности, а отрицательный - емкости. Для проводимости наоборот.

На рис. 2.1 г приведены расчетная (сплошная) и экспериментальная (штриховая) частотные характеристики рассмотренного соединения.

Соединение НПЛ с СЩЛ. Токонесущий проводник НПЛ расположен над слоем диэлектрика; в слое металла (снизу) вырезана НЩЛ (рис. 2.2 а). За областью пересечения НПЛ заканчивается разомкнутый четвертьволновым шлейфом, а НЩЛ- закороченным четвертьволновым шлейфом. При ортогональном расположении НПЛ и СЩЛ данное соединение обеспечивает максимальную связь ЛП по магнитному полю.

Устанавливая электрические и магнитные стенки вблизи токонесущих проводников, получаем волноводную модель (рис. 2.2 б). Она представляет собой более сложное, чем на рис. 2.1 б, Х-соединение волноводов в Е- и Н-плоскостях: узкая стенка одного волновода имеет общее основание с

1) Здесь и далее на рисунках заштрихованные стороны волновода соответствуют магнитным стенкам, а незаштрихованные - электрическим.

широкой стенкой другого волновода. За областью пересечения волновод, соответствующий СЩЛ, на четвертьволновой длине закорочен, а волновод, соответствующий НПЛ, разомкнут.

Анализ волноводной модели показывает, что связь по магнитному полю в области соединения полная, а связь

f.2 fifo

по электрическому полю отсутствует (индуктивный характер соединения). Для компенсации индуктивности необходимо ввести дополнительную неоднородность емкостного типа. В данном случае в области соединения можно установить емкостную диафрагму шириной, равной ширине СЩЛ. Это подтверждается результатом сравнения теоретических и экспериментальных данных модели и прототипа.

Эквивалентная схема, представленная на рис. 2.2 в, достаточно хорошо описывает волноводную модель, где волновые сопротивления разомкнутого и закороченного

отрезков пересчитываются во входные сопротивления, а параметры емкостных и индуктивных элементов определяются из [4].

На рис. 2.2 г приведены расчетные (сплошная кривая) и экспериментальные (штриховая) частотные характеристики коэффициента отражения межслойного соединения 50-ом-ных НПЛ и СЩЛ.

Соединение НПЛ с КЛ. Еще более сложным является соединение НПЛ с КЛ, расположенными ортогонально по

Рис. 2.3

0,8 1,0

1,г flfo-

разные стороны слоя диэлектрика. В простейшем случае, показанном на рис. 2.3, токонесущие проводники соединены гальванической перемычкой ) через отверстие в слое диэлектрика (на рис. 2.3 а она показана штриховой линией). За областью пересечения К Л заканчивается шлейфом, вырезанным в слое металла. Данный шлейф необходим также для подстройки (согласования) соединения; как правило, его длина / значительно меньше четверти длины волны.

Исходя из используемого принципа моделирования, построим модель коаксиально-волноводного соединения (рис. 2.36). При этом КЛ преобразуется в коаксиальный,

) См. примечание на с. 31.