входных сопротивлений участков, например, в сечении а - а*:

l-mtg(2n?3/>.)tg(2n?2A) (оСА+tg(2n?i/X)

(3.24)

где т = Zo/Zo - фактор неоднородности.

Для построения настроечной кривой нужно учесть, что фиксированы длина поршня 1 и суммарная длина линии + 4 + з- При перестройке контура меняется соотношение между /i и /3.

Применение бесконтактного поршня позволяет получить хорошие результаты, если фактор неоднородности т достаточно велик, m 2 -ь 10. Так как Zo выбирают равным 50-100 Ом, это означает, что зазоры между телом поршня и проводниками линии должны быть малыми. Для обеспечения электрической прочности и стабильности настроечной кривой они должны также не изменяться при перемещенип поршня вдоль линии. Это выполняется, если зазоры заполнить диэлектриком (с относительной диэлектрической проницаемостью е), который будет обеспечивать механическую фиксацию положения поршня. Электрическая длина линии поршня этом случае увеличивается в1/е раз. В качестве диэлектрика можно использовать фторопласт-4, полиэтилен (обладают малым коэффициентом трения при движении вдоль металлических проводников). Поршни могут быть сделагш! также из алюминия или его сплавов с последующим получением на их поверхностях пленки из алюмино оксида.

Бесконтактные поршни произвольной длины можно использовать для перестройки круглых объемных резонаторов, возбуждаемых на волне Яо р. В этом случае поршень может не контактировать со стенками резонатора, так как отсутствуют токи с торцевой поверхности поршня на цилиндрическую поверхность резонатора. Такая конструкция поршня обеспечивает затухание других видов колебаний

Коаксиальные и полосковые PC можно перестраивать, применяя диэлектрические поршни, изготовленные из материала, в котором потери энергии СВЧ малы Этому случаю также соответствует эквивалентная схема PC, изображенная на рис. 3.27, если на участке поршня не возбуждаются высшие типы волн.

* Это же уравнение справедливо и для системы, схема которой изображена на рис, 3.26. При расчете полагают 1 = I3,

2. Перестройка PC емкостным или индуктивным методами. Эти методы позволяют перестраивать системы в небольших пределах или проводить их подстройку. В объем PC вводят либо сосредоточенную переменную емкость, либо индуктивность (обычно короткозамкнутый виток, металлическая пластинка)

Рис. 3.29. Эквивалентные схемы PC с перестройкой сосредоточенными емкостью (а) и индуктивностью (б)

Эквивалентные схемы PC с емкостной (а) и индуктивной (б) перестройками представлены на рис. 3.29. Емкость Спер для увеличения диапазона перестройки надо включать в сечение линии, по возможности более близко расположенное к пучности электрического поля, но с учетом обеспечения необходимой электрической прочности конструкции Индуктивный элемент перестройки L нужно с той же целью включать вблизи или в месте короткого замыкания линии. Расчет длин линий /j, /2, = const при заданной X и Спер,

Lnep или настроечных кривых к == \ (Спер, пер) ПрИ /j, /2,

I = const ведут по уравнению резонанса, которое записывают для каждого конкретного случая.

На рис 3.30 показаны некоторые конструктивные схемы емкостных и индуктивных элементов подстройки.

Перестройку PC, выполненных из отрезков микрополос-ковых линий, обычно разомкнутых на конце, производят чаще всего в узких пределах сосредоточенными малогабаритными полупеременными конденсаторами. Возможно также применение для подстройки электрически управляемых варикапов (варакторов), подключаемых к линии с использованием блокировочных и разделительных элементов

Для ступенчатой подстройки микрополосковых PC в продолжение основного отрезка линии на диэлектрическую подложку наносятся отделенные друг от друга проводящие участки малой длины Зазоры между основной линией и

следующими за ней участками при подстройке могут последовательно перекрываться перемычками, образуемыми при пайке или сварке. Возможна ступенчатая электрическая перестройка с помощью коммутирующих СВЧ-диодов (p-t-rt-диодов), а также плавная подстройка при использовании электрически управляемых емкостных элементов из сегнетоэлек-т р и к о в.

Для перестройки PC автогенераторов, выполненных на диодах Ганна, ЛПД, транзисторах, используют гиромагнитные резонаторы (ГР) - ферритовые монокристаллические шарики малых размеров (диаметром

Рис. 3 30 Конструктивные схемы сосредоточенных элементов подстройки.

а - емкость в коаксиальной линии, б, в - емкости в двухпроводной линии, г - пластина на короткозамкнутой конце двухпроводной линнн, д - короткозамкнутый виток в тороидальном резонаторе

0,5-1,5 мм), включаемые в PC. ГР размещают либо в отверстии диэлектрической подложки под микрополосковой схемой, либо в центре специального витка связи с PC автогенератора, либо внутри объемного резонатора волновод-ного или коаксиального типа в пучности СВЧ магнитного поля. В последнем случае крепление ГР осуществляют с помощью диэлектрических ножек, перемещением которых можно изменять степень связи ГР и PC автогенератора. ГР подмагничивают до насыщения ензшнчм полем Я^ создаваемым электромагнитом постоянного тока, значение