როგორ მივაღწიოთ ტალღების წინაღობის შესაბამისობას?გადამცემი ხაზის თეორიიდან მიკროზოლის ანტენის თეორიაში, ჩვენ ვიცით, რომ შესაბამისი სერიული ან პარალელური გადამცემი ხაზები შეიძლება შეირჩეს გადამცემ ხაზებს შორის წინაღობის შესატყვისად ან გადამცემ ხაზებსა და დატვირთვებს შორის მაქსიმალური სიმძლავრის გადაცემის და მინიმალური არეკვლის დანაკარგის მისაღწევად.წინაღობის დამთხვევის იგივე პრინციპი მიკროზოლის ხაზებში ვრცელდება წინაღობის შესატყვისობაზე ტალღის გამტარებში.ტალღის გამტარ სისტემებში ანარეკლებმა შეიძლება გამოიწვიოს წინაღობის შეუსაბამობა.როდესაც წინაღობის გაუარესება ხდება, გამოსავალი იგივეა, რაც გადამცემი ხაზებისთვის, ანუ საჭირო მნიშვნელობის შეცვლა. ერთიანი წინაღობა მოთავსებულია ტალღების წინასწარ გამოთვლილ წერტილებზე შეუსაბამობის დასაძლევად, რითაც აღმოფხვრის ანარეკლების ეფექტს.მიუხედავად იმისა, რომ გადამცემი ხაზები იყენებენ ერთობლივ წინაღობას ან ბალიშებს, ტალღების გამტარები იყენებენ სხვადასხვა ფორმის ლითონის ბლოკებს.
სურათი 1: ტალღისებური ირისები და ეკვივალენტური წრე, (ა) ტევადი; (ბ) ინდუქციური; (გ) რეზონანსული.
სურათი 1 გვიჩვენებს სხვადასხვა სახის წინაღობის შესატყვისს, რომელიც აღებულია ნაჩვენები ნებისმიერი ფორმით და შეიძლება იყოს ტევადი, ინდუქციური ან რეზონანსული.მათემატიკური ანალიზი რთულია, მაგრამ ფიზიკური ახსნა არა.ნახატზე პირველი ტევადობითი ლითონის ზოლის გათვალისწინებით, ჩანს, რომ პოტენციალი, რომელიც არსებობდა ტალღის გაყვანის ზედა და ქვედა კედელებს შორის (დომინანტურ რეჟიმში) ახლა არსებობს ორ მეტალის ზედაპირს შორის უფრო ახლოს, ამიტომ ტევადობა არის წერტილი იზრდება.ამის საპირისპიროდ, ფიგურა 1b-ში მოყვანილი ლითონის ბლოკი საშუალებას აძლევს დენს იმოძრაოს იქ, სადაც ადრე არ მიედინებოდა.იქნება დენის ნაკადი ადრე გაძლიერებულ ელექტრული ველის სიბრტყეში ლითონის ბლოკის დამატების გამო.ამრიგად, ენერგიის შენახვა ხდება მაგნიტურ ველში და ინდუქციურობა ტალღის ამ წერტილში იზრდება.გარდა ამისა, თუ სურათზე c-ზე ლითონის რგოლის ფორმა და პოზიცია გონივრულად არის დაპროექტებული, შეყვანილი ინდუქციური რეაქტიულობა და ტევადი რეაქტიულობა თანაბარი იქნება, ხოლო დიაფრაგმა იქნება პარალელური რეზონანსი.ეს ნიშნავს, რომ მთავარი რეჟიმის წინაღობის შესატყვისი და დარეგულირება ძალიან კარგია და ამ რეჟიმის შუნტირების ეფექტი უმნიშვნელო იქნება.თუმცა, სხვა რეჟიმები ან სიხშირეები შესუსტდება, ამიტომ რეზონანსული ლითონის რგოლი მოქმედებს როგორც გამტარი ფილტრი და რეჟიმის ფილტრი.
ფიგურა 2: (ა) ტალღის გამტარი სვეტები; (ბ) ორი ხრახნიანი შესატყვისი
მორგების კიდევ ერთი გზა ნაჩვენებია ზემოთ, სადაც ცილინდრული ლითონის სვეტი ვრცელდება ერთ-ერთი ფართო მხრიდან ტალღის გამტარში და აქვს იგივე ეფექტი, როგორც ლითონის ზოლს, იმ თვალსაზრისით, რომ უზრუნველყოს ერთიანი რეაქტიულობა.ლითონის პოსტი შეიძლება იყოს ტევადი ან ინდუქციური, იმისდა მიხედვით, თუ რამდენად ვრცელდება იგი ტალღის გამტარში.არსებითად, ეს შესატყვისი მეთოდი არის ის, რომ როდესაც ასეთი ლითონის საყრდენი ოდნავ ვრცელდება ტალღის გზამკვლევში, ის უზრუნველყოფს ტევადურ მიდრეკილებას ამ წერტილში და ტევადობის მგრძნობელობა იზრდება მანამ, სანამ შეღწევა არ იქნება ტალღის სიგრძის დაახლოებით მეოთხედი. ამ დროს ხდება სერიული რეზონანსი. .ლითონის ძელში შემდგომი შეღწევა იწვევს ინდუქციურ მიდრეკილებას, რომელიც მცირდება, როგორც კი ჩასმა ხდება უფრო სრულყოფილი.რეზონანსის ინტენსივობა შუა წერტილის ინსტალაციაზე უკუპროპორციულია სვეტის დიამეტრთან და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ფილტრი, თუმცა, ამ შემთხვევაში იგი გამოიყენება როგორც ზოლის გაჩერების ფილტრი უმაღლესი რიგის რეჟიმების გადასაცემად.ლითონის ზოლების წინაღობის გაზრდასთან შედარებით, ლითონის ძელების გამოყენების მთავარი უპირატესობა ის არის, რომ ისინი ადვილად რეგულირდება.მაგალითად, ორი ხრახნი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც რეგულირების მოწყობილობა, რათა მივაღწიოთ ტალღების ეფექტური შესატყვისს.
რეზისტენტული დატვირთვები და დამამშვიდებლები:
ნებისმიერი სხვა გადამცემი სისტემის მსგავსად, ტალღების გამტარები ზოგჯერ საჭიროებენ სრულყოფილ წინაღობის შესატყვისს და მორგებულ დატვირთვას, რათა სრულად აღიქვას შემომავალი ტალღები ასახვის გარეშე და იყოს სიხშირეზე მგრძნობიარე.ასეთი ტერმინალების ერთ-ერთი აპლიკაციაა სისტემაზე სიმძლავრის სხვადასხვა გაზომვა, რეალურად რაიმე სიმძლავრის გამოსხივების გარეშე.
სურათი 3 ტალღის გამტარის წინააღმდეგობის დატვირთვა (ა) ერთჯერადი კონუსური (ბ) ორმაგი კონუსური
ყველაზე გავრცელებული რეზისტენტული ტერმინალი არის დანაკარგი დიელექტრიკის მონაკვეთი, რომელიც დამონტაჟებულია ტალღის გამაძლიერებლის ბოლოს და შემცირებულია (წვერით მიმართული შემომავალი ტალღისკენ) ისე, რომ არ გამოიწვიოს არეკვლა.ამ დანაკარგმა გარემომ შეიძლება დაიკავოს ტალღის გამტარის მთელი სიგანე, ან შეიძლება დაიკავოს მხოლოდ ტალღის მიდის ბოლო ცენტრი, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 3. კონუსური შეიძლება იყოს ერთჯერადი ან ორმაგი კონუსური და, როგორც წესი, აქვს სიგრძე λp/2. საერთო სიგრძით დაახლოებით ორი ტალღის სიგრძით.ჩვეულებრივ დამზადებულია დიელექტრიკული ფირფიტებისგან, როგორიცაა მინა, დაფარული ნახშირბადის ფირით ან წყლის მინით გარედან.მაღალი სიმძლავრის აპლიკაციებისთვის, ასეთ ტერმინალებს შეიძლება ჰქონდეთ ტალღების გამტარის გარედან დამატებული თბოგამტარი, ხოლო ტერმინალში მიწოდებული სიმძლავრე შეიძლება გაიფანტოს გამათბობელის ან ჰაერის იძულებითი გაგრილების მეშვეობით.
ფიგურა 4 მოძრავი ფანჯრის დამამშვიდებელი
დიელექტრიკული ატენუატორები შეიძლება იყოს მოსახსნელი, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 4. მოთავსებულია ტალღის შუაში, ის შეიძლება გადავიდეს გვერდითი ტალღის ცენტრიდან, სადაც უზრუნველყოფს უდიდეს შესუსტებას, კიდეებს, სადაც შესუსტება მნიშვნელოვნად შემცირდება. ვინაიდან დომინანტური რეჟიმის ელექტრული ველის სიძლიერე გაცილებით დაბალია.
შესუსტება ტალღაში:
ტალღის გამტარების ენერგიის შესუსტება ძირითადად მოიცავს შემდეგ ასპექტებს:
1. ანარეკლები ტალღის გამტარის შიდა უწყვეტობისგან ან არასწორად გასწორებული ტალღისებური სექციებიდან
2. ტალღების კედლებში დენის გადინებით გამოწვეული დანაკარგები
3. დიელექტრიკული დანაკარგები შევსებულ ტალღაში
ბოლო ორი მსგავსია შესაბამისი დანაკარგების კოაქსიალურ ხაზებში და ორივე შედარებით მცირეა.ეს დანაკარგი დამოკიდებულია კედლის მასალაზე და მის უხეშობაზე, გამოყენებულ დიელექტრიკზე და სიხშირეზე (კანის ეფექტის გამო).სპილენძის მილსადენისთვის დიაპაზონი არის 4 dB/100m-დან 5 GHz-დან 12 dB/100m-მდე 10 GHz-ზე, მაგრამ ალუმინის მილებისთვის დიაპაზონი უფრო დაბალია.ვერცხლით დაფარული ტალღების გამტარებისთვის, დანაკარგები, როგორც წესი, არის 8dB/100m 35 GHz-ზე, 30dB/100m 70 GHz და ახლოს 500dB/100m 200 GHz-ზე.დანაკარგების შესამცირებლად, განსაკუთრებით უმაღლეს სიხშირეებზე, ტალღების გამტარები ზოგჯერ მოოქროვილია (შიგნით) ოქროთი ან პლატინით.
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ტალღის გამტარი მოქმედებს როგორც მაღალი გამტარი ფილტრი.მიუხედავად იმისა, რომ თავად ტალღის გამტარი პრაქტიკულად უდანაკარგოა, სიხშირეები ათვლის სიხშირეზე დაბალია.ეს შესუსტება განპირობებულია ტალღისებური პირის ასახვით და არა გამრავლებით.
ტალღის გამტარი შეერთება:
ტალღის გამტარის შეერთება, როგორც წესი, ხდება მილტუჩების მეშვეობით, როდესაც ტალღისებური ნაწილები ან კომპონენტები ერთმანეთთან არის შერწყმული.ამ ფლანგის ფუნქციაა უზრუნველყოს გლუვი მექანიკური კავშირი და შესაბამისი ელექტრული თვისებები, განსაკუთრებით დაბალი გარე გამოსხივება და დაბალი შიდა არეკვლა.
ფლანგა:
ტალღის მილტუჩები ფართოდ გამოიყენება მიკროტალღურ კომუნიკაციებში, სარადარო სისტემებში, სატელიტურ კომუნიკაციებში, ანტენის სისტემებში და ლაბორატორიულ აღჭურვილობაში სამეცნიერო კვლევებში.ისინი გამოიყენება ტალღის გამტარის სხვადასხვა მონაკვეთების დასაკავშირებლად, გაჟონვისა და ჩარევის თავიდან აცილების უზრუნველსაყოფად და ტალღების ზუსტი განლაგების შესანარჩუნებლად მაღალი საიმედო გადაცემის და სიხშირის ელექტრომაგნიტური ტალღების ზუსტი განლაგების უზრუნველსაყოფად.ტიპიურ ტალღის გამტარს აქვს ფლანგი თითოეულ ბოლოზე, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე 5.
ფიგურა 5 (ა) ჩვეულებრივი ფლანგი; (ბ) ფლანგების შეერთება.
დაბალ სიხშირეებზე ფლანგა იქნება შედუღებული ან შედუღებული ტალღის გამტარზე, ხოლო მაღალ სიხშირეებზე გამოიყენება უფრო ბრტყელი კონდახის ბრტყელი ფლანგები.ორი ნაწილის შეერთებისას, მილტუჩები ერთმანეთს ამაგრებენ, მაგრამ ბოლოები უნდა დასრულდეს შეუფერხებლად, რათა თავიდან იქნას აცილებული კავშირის შეწყვეტა.აშკარად უფრო ადვილია კომპონენტების სწორად გასწორება გარკვეული კორექტირებით, ამიტომ პატარა ტალღების გამტარები ზოგჯერ აღჭურვილია ხრახნიანი ფლანგებით, რომლებიც შეიძლება ხრახნიანი თხილით.სიხშირის მატებასთან ერთად, ტალღის გამტარის შეერთების ზომა ბუნებრივად მცირდება და დაწყვილების შეწყვეტა უფრო დიდი ხდება სიგნალის ტალღის სიგრძისა და ტალღის ზომის პროპორციულად.ამიტომ, უწყვეტობა მაღალ სიხშირეებზე უფრო პრობლემური ხდება.
ფიგურა 6 (ა) ჩოკის შეერთების ჯვარი მონაკვეთი; (ბ) ჩოკის ფარნის ბოლო ხედი
ამ პრობლემის გადასაჭრელად, შეიძლება დარჩეს მცირე უფსკრული ტალღის გამტარებს შორის, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე 6. ჩოკის შეერთება, რომელიც შედგება ჩვეულებრივი ფლანგისგან და ერთმანეთთან დაკავშირებული ჩოკის ფლანგისგან.შესაძლო შეწყვეტის კომპენსაციის მიზნით, L- ფორმის განივი კვეთის მქონე წრიული ჩოკის რგოლი გამოიყენება ჩოკის ფლანგში, რათა მიაღწიოს უფრო მჭიდრო კავშირს.ჩვეულებრივი ფლანგებისგან განსხვავებით, ჩოკ ფლანგები მგრძნობიარეა სიხშირეზე, მაგრამ ოპტიმიზებული დიზაინის საშუალებით შეიძლება უზრუნველყოფილი იყოს გონივრული გამტარობა (შესაძლოა ცენტრალური სიხშირის 10%), რომელზეც SWR არ აღემატება 1.05-ს.
გამოქვეყნების დრო: იან-15-2024
