Направленный ответвитель

Направленный ответвитель

Направленный ответвитель — устройство для ответвления части электромагнитной энергии из главного канала передачи в дополнительный. Направленный ответвитель (НО) состоит из двух (иногда больше) отрезков линий передач, объединённых между собой специальным образом, главная линия называется первичной, дополнительная — вторичной. Для нормальной работы НО один из концов вторичной линии (нерабочее плечо) должен быть заглушен согласованной нагрузкой, со второго (рабочего плеча) снимается ответвлённый сигнал, в зависимости от того, какую волну в первичной линии надо ответвить — падающую или отражённую, выбирается, какое плечо вторичной линии будет рабочим. Математически свойства направленных ответвителей описываются с помощью S-матриц (матриц рассеяния). Радиочастотные направленные ответвители являются обратимыми, то есть при подаче мощности на связанную линию, устройство представляет собой направленный инжектор (сумматор) мощности в первичную линию.

Использование

Направленные ответвители широко используются в разных областях радиоэлектроники, как в роли самостоятельных устройств в кабельных и волноводных линиях, так и в качестве компонентов радиоэлектронного оборудования. Как самостоятельные устройства НО применяются для разветвления сигнала с линии (например, телевизионные разветвители) и для контроля параметров сигнала в линии и её согласования. Как компоненты оборудования НО в основном применяются в радиоизмерительных приборах — СВЧ ваттметрах, приборах для измерения КСВ, коэффициента передачи, установках для поверки аттенюаторов и измерения ослаблений, а также в других случаях.

Устройство радиочастотных НО

Волноводные НО

В сантиметровом и миллиметровом диапазонах волн используют волноводную конструкцию ответвителя. Он состоит из двух отрезков волновода, которые имеют на определенном участке общую тонкую стенку (широкую или узкую). В стенке, разделяющей волноводы, находятся отверстия, служащие элементами связи, через которые ответвляется небольшая часть мощности из первичного волновода во вторичный. Количество отверстий, их форма и размеры задают характеристики ответвителя. Направленное распространение во вторичном волноводе достигается в результате интерференции возбуждённых в нём волн, которые, складываясь, в одном направлении взаимно гасятся, а в другом — образуют результирующую ответвленную волну.