ного каналу по відношенню до вхідного плечу основного каналу ПЗ можуть бути протівонаправленнимі (рис. 1.4, а) і сонаправленнимі (рис. 1.4, б). Поділ ліній на первинну і вторинну умовно і використовується для спрощення опису процесів, що відбуваються в АЛЕ.
Найчастіше, АЛЕ це чотирьохпортовий пристрій, зазвичай з навантаженням на четвертому порте, але на практиці елемент навантаження майже завжди жорстко закріплений і не може бути знятий.
Малюнок 1.4 - Різновиди спрямованих відгалужувачів:
а) протівонаправленним, б) сонаправленнимі
Спрямований відгалужувач має чотири основні характеристики (на прикладі рис. 1.4, а): вносяться втрати ( s 23, дБ), відгалуження ( s 21, дБ), розв'язка ( s 13, дБ) і спрямованість ( D ). Фактично, спрямованість залежить від трьох інших параметрів і визначається співвідношенням:
(1.6)
Фактично, найкраще визначати спрямованість як здатність енергії на відгалуженні порте відображати зміни коефіцієнта відбиття на тестовому порте. [5]
В ідеальному випадку, АЛЕ може бути описаний хвильової матрицею розсіювання:
Елементи, що стоять на головній діагоналі, мають сенс коефіцієнтів відбиття по напрузі від відповідних входів, а поза її - коефіцієнтів передачі між двома входами. При цьому всі інші входи, крім одного, на якому вимірюється напруга, передбачаються узгодженими. У разі повного узгодження всіх входів в матриці розсіювання елементи головної діагоналі будуть рівні нулю:
Якщо припустити повну розв'язку відповідних входів, то додатково повинні також виконуватися співвідношення:
У реальних пристроях, що працюють в смузі частот, наведені співвідношення, природно, не виконуються. Тому розв'язка має кінцеве значення, тобто в розв'язаний порт надходить деяка, хоча і вельми незначна, частина вхідної потужності. Це може бути пов'язано з декількома причинами:
1. наявність теплових втрат в провідниках і діелектрику, хоча на практиці цими втратами часто можна знехтувати;
. неідеальність узгодження входів АЛЕ, яка особливо проявляється при роботі в широкій смузі.
Спрямовані ответвители можуть реалізовуватися як на розподілених, так і на комбінованих елементах. [1]
Більшість відгалужувачів мають структуру практично без втрат, так що спрямованість практично визначається виразом (для s13 і s21 в разах), але для структур з втратами, таких як спрямовані мости, визначення вище забезпечує належний опис. [5]
Малюнок 1.5 - Спрямовані ответвители
Використання спрямованих мостів
Спрямований міст необхідний для виділення падаючих і відбитих хвиль і може бути складовою частиною векторного аналізатора ланцюгів. Спрямований міст може бути побудований на основі комбінації зосереджених і розподілених елементів. Це робить вигідним його застосування в порівнянні з направленим відгалужувачі на зв'язаних лініях, якщо необхідно включити область робочих частот нижче 500 МГц
Міст для виміру КСХН складається з резисторів R1, R2 та імпедансу Z0 (рис. 1.6). Однак тут не передбачається, як у звичайних мостах, регулювання на нуль діагонального напруги (Vab - напруга вимірювальної діагоналі).
Якщо відношення опорів дорівнює відношенню опорів,...
