ტალღის გამტარი წინაღობის შესაბამისობაარის ტალღგამტარსა და მასთან დაკავშირებულ კომპონენტს შორის ელექტრული წყვეტის შემცირების პროცესი. როდესაც წინაღობები არ ემთხვევა, დაცემული მიკროტალღური სიგნალის ნაწილი წყაროსკენ აირეკლება. შედეგად, უფრო მაღალია VSWR, დატვირთვაზე მიწოდებული ნაკლები სიმძლავრე და სისტემის ნაკლებად პროგნოზირებადი მუშაობა.
კოაქსიალური ხაზისგან განსხვავებით, ღრუ ტალღგამტარი, როგორც წესი, არ იყენებს ჩვეულებრივ გუმბათოვან რეზისტორებს ან გადამცემი ხაზის ღეროებს შესაბამისობისთვის. ამის ნაცვლად, დიზაინერები ელექტრომაგნიტურ ველს აყალიბებენ ფერადი გარსის ზოლებით, ბოძებით, რეგულირების ხრახნებით, კონუსებით, გადასვლებით, შესაბამისი დატვირთვებით და ფრთხილად შემუშავებული ფლანგური ინტერფეისებით. ყველაზე შესაფერისი მეთოდი დამოკიდებულია სამუშაო სიხშირეზე, გამტარობაზე, სიმძლავრის დონეზე, ტალღგამტარის ზომაზე და იმაზე, უნდა იყოს თუ არა რეგულირება ფიქსირებული თუ რეგულირებადი.
რატომ არის მნიშვნელოვანი ტალღის გამტარი წინაღობის შესაბამისობა
ტალღის გამტარის გეომეტრიის ნებისმიერ მკვეთრ ცვლილებას შეუძლია ველის განაწილების დარღვევა და არეკლილი ტალღის წარმოქმნა. კარგად შეხამებული აწყობა ხელს უწყობს:
- შეამციროს არეკლილი სიმძლავრე და VSWR;
- გააუმჯობესოს ენერგიის გადაცემა წყაროს, გადაცემის გზასა და დატვირთვას შორის;
- მაღალი სიმძლავრის მიკროტალღური წყაროების დაცვა ზედმეტი არეკლილი ენერგიისგან;
- ანტენების, ადაპტერების, დატვირთვების და სხვა ტალღის გამტარი კომპონენტების გამოყენებით ჩატარებული გაზომვების სტაბილიზაცია;
- საჭირო სიხშირის დიაპაზონში განმეორებადი შესრულების შენარჩუნება.
შეუსაბამობის გავრცელებული წყაროებია ტალღგამტარი ზომის ცვლილებები, მოხრა, საფეხურები, ზონდები, არასრულყოფილი გადასვლები, ფლანგების ხარვეზები, არასწორი განლაგება და დატვირთვა, რომლის წინაღობა განსხვავდება ტალღგამტარი რეჟიმის წინაღობისგან.
სურათი 1: ტალღის გამტარი დიაფრაგმები და მათი ეკვივალენტური სქემა, (ა) ტევადობითი; (ბ) ინდუქციური; (გ) რეზონანსული.
1. ტალღის გამტარი ირისები: ტევადობითი, ინდუქციური და რეზონანსული შესაბამისობა
ტალღის გამტარი ფერადი გარსი არის თხელი გამტარი დიაფრაგმა, რომელიც მოთავსებულია სახელმძღვანელოს ნაწილზე. ლოკალური ელექტრული ან მაგნიტური ველის შეცვლით, ფერადი გარსი შემოაქვს კონტროლირებადი შუნტის რეაქტანსი, რომელსაც შეუძლია კომპენსირება გაუწიოს წყვეტის ან დატვირთვის რეაქტანსს.
ტევადობის ირისი
ტევადობითი ირისი ელექტრულ ველს უფრო მცირე რეგიონში აკონცენტრირებს. ელექტრული ველის გაზრდილი ენერგია შესაბამის სიბრტყეზე ტევადობით ეფექტს წარმოქმნის. მისი გამოყენება შესაძლებელია მაშინ, როდესაც არსებული წყვეტილობის გამო ინდუქციური რეაქტანსის კომპენსირებაა საჭირო.
ინდუქციური ირისი
ინდუქციური დიაფრაგმა ცვლის ზედაპირული დენის გზას და ზრდის მაგნიტური ველის ენერგიას ღიობის გარშემო. მის ინდუქციურ სუსფეცენტობას შეუძლია ტევადობის შეუსაბამობის აღმოფხვრა. აპერტურის ზომები და მისი პოზიცია მიმმართველის გასწვრივ განსაზღვრავს კორექციის სიძლიერეს.
რეზონანსული ირისი
რეზონანსული ირისი აერთიანებს ტევადურ და ინდუქციურ ეფექტებს. დიზაინის სიხშირეზე, ორი ეფექტი შეიძლება დაბალანსდეს ისე, რომ დომინანტური რეჟიმი მცირე არეკვლით გაიაროს. რეზონანსისგან მოშორებით, იგივე სტრუქტურამ შეიძლება ასევე უზრუნველყოს სიხშირის ან რეჟიმის სელექციურობა.
ირისები კომპაქტური და მექანიკურად სტაბილურია, თუმცა, როგორც წესი, ისინი დამზადების შემდეგ ფიქსირდება. ამიტომ, მათი ზომები უნდა იყოს გათვლილი ტალღის გამტარის დიაპაზონის, მუშაობის რეჟიმისა და გამტარობის მიხედვით და არა აწყობის შემდეგ.
სურათი 2: (ა) ტალღის გამტარი ბოძები; (ბ) ორხრახნიანი შესატყვისი
2. საყრდენების და ხრახნების რეგულირება
ტალღის გამტარ კედელში ჩასმული გამტარი ბოძი ან რეგულირების ხრახნი ლოკალიზებულ რეაქტანსს იწვევს. მისი დიამეტრი, შეღწევადობის სიღრმე და წყვეტასთან მიმართებაში მდებარეობა განსაზღვრავს, ეფექტი ძირითადად ტევადურია თუ ინდუქციური და რამდენად ძლიერად ცვლის ის შესაბამისობას.
ზედაპირული შეღწევა, როგორც წესი, მცირე კორექციას იწვევს. როდესაც საყრდენი გიდში უფრო ღრმად ვრცელდება, დაბრკოლება იცვლება და მას შეუძლია რეზონანსის გავლა. ეს სამართავ ხრახნებს პრაქტიკულს ხდის ლაბორატორიული რეგულირებისთვის, წარმოების მორგებისთვის და იმ ტოლერანტობების კომპენსაციისთვის, რომელთა სრულყოფილად პროგნოზირება შეუძლებელია დიზაინის დროს.
რეგულირებადი შესაბამისობის უპირატესობები
- მატჩის რეგულირება შესაძლებელია დაბრუნების დანაკარგის ან VSWR-ის მონიტორინგის დროს;
- ორი ან მეტი ხრახნი უზრუნველყოფს დამატებით კონტროლს სიდიდესა და ფაზაზე;
- რეგულირებას შეუძლია კომპენსირება გაუწიოს ადაპტერს, ზონდს, მოსახვევს ან დატვირთვას;
- საბოლოო პარამეტრის დაბლოკვა შესაძლებელია შემოწმების შემდეგ.
სასარგებლო გამტარუნარიანობა განისაზღვრება მთლიანი სტრუქტურით და არა მხოლოდ ხრახნით. ზედმეტმა შეღწევადობამ შეიძლება გამოიწვიოს მკვეთრი რეზონანსი, გაზარდოს დანაკარგები, დაარღვიოს მაღალი რიგის რეჟიმები ან შეამციროს სიმძლავრის დამუშავება. ამიტომ, რეგულირება უნდა განხორციელდეს მთელ ოპერაციულ დიაპაზონში და არა მხოლოდ ერთ სიხშირეზე.
ბოძები და ხრახნები, როგორც წესი, ინტეგრირებულიატალღის გამტარიდან კოაქსიალურ ადაპტერებზედა სხვა ტალღის გამტარი კომპონენტები, სადაც ველი უნდა გადავიდეს სხვადასხვა გადაცემის სტრუქტურებს შორის.
3. შესაბამისი დატვირთვები და შემამცირებლები
შესაბამისი ტალღის გამტარი დატვირთვა წყვეტს გადაცემის გზას და მინიმალური არეკვლით გარდაქმნის დაცემული მიკროტალღური ენერგია სითბოდ. ის გამოიყენება სიმძლავრის გაზომვებისთვის, ტესტირების დაყენებისთვის, გამოუყენებელი პორტებისთვის და ნებისმიერი აპლიკაციისთვის, რომელიც მოითხოვს განსაზღვრულ დაბალი არეკვლის დასრულებს.
შესუსტებას სხვა დანიშნულება აქვს: ის ამცირებს სიგნალის ამპლიტუდას კონტროლირებადი რაოდენობით, ორივე პორტში მისაღები შესაბამისობის შენარჩუნებით. ორივე მოწყობილობა დამოკიდებულია დანაკარგიან მასალასთან თანდათანობით ურთიერთქმედებაზე, რათა ველი შეიწოვოს მკვეთრი წინაღობის ცვლილების გარეშე.
დაათვალიერეთ RF MISOტალღის გამტარი დატვირთვებიკომპონენტების ვარიანტებისთვის სხვადასხვა ტალღის გამტარ დიაპაზონებსა და სიმძლავრის მოთხოვნებში.
სურათი 3 ტალღის გამტარი წინაღობის დატვირთვა (ა) ერთჯერადი კონუსური (ბ) ორმაგი კონუსური
კონუსური ტალღის გამტარი დატვირთვები
ყველაზე გავრცელებული შესაბამისი შემაერთებელი ტერმინალი იყენებს დანაკარგიან დიელექტრიკულ ან რეზისტენტულ ელემენტს, რომელიც კონუსურად არის მიმართული შემომავალი ტალღისკენ. თანდათანობითი ცვლილება საშუალებას აძლევს ველს შთამნთქმელში შეაღწიოს მასალის უეცარ ბლოკთან შედარებით ნაკლები არეკლვით.
შთამნთქმელი შეიძლება მოიცავდეს გამტარს ან იკავებდეს მის ცენტრთან ახლოს მდებარე მაღალი ველის რეგიონს. მისი კონუსის სიგრძე, დანაკარგების განაწილება და თერმული დიზაინი შეირჩევა სიხშირული დიაპაზონისა და სიმძლავრის დონის მიხედვით. უფრო მაღალი სიმძლავრის დატვირთვებს შეიძლება დასჭირდეთ უფრო დიდი კორპუსი, რადიატორი ან იძულებითი ჰაერის გაგრილება შთანთქმული ენერგიის უსაფრთხოდ მოსაშორებლად.
სურათი 4 მოძრავი ფრთის შემამცირებელი
მოძრავი ფრთის შემამცირებლები
მოძრავი დიელექტრული ფრთა ცვლის შესუსტებას სხვადასხვა ელექტრული ველის სიძლიერის რეგიონებში გადაადგილებით. დომინანტური რეჟიმის ველის ცენტრში ფრთა უფრო მეტ ენერგიას შთანთქავს; გვერდით კედელთან ახლოს ველი უფრო სუსტია და შესუსტება მცირდება. მექანიზმი უზრუნველყოფს სიგნალის რეგულირებად შემცირებას ტალღის გამტარი გზის შეცვლის გარეშე.
ტალღის გამტარის დანაკარგები წინაღობის შეუსაბამობასთან შედარებით
შესუსტება და შეუსაბამობა დაკავშირებულია, მაგრამ ერთი და იგივე არ არის. შეუსაბამობა დაცემითი ენერგიის ნაწილს წყაროსკენ აბრუნებს, ხოლო გამტარისა და დიელექტრიკული დანაკარგები პირდაპირი ენერგიის ნაწილს სითბოდ გარდაქმნის.
დეგრადაციის ძირითადი წყაროებია:
- საფეხურებიდან, მოსახვევებიდან, ზონდებიდან, ფლანგების ნაპრალებიდან ან არასწორად განლაგებული მონაკვეთებიდან არეკლილი ანარეკლები;
- ტალღის გამტარ კედლებში ზედაპირული დენით გამოწვეული გამტარის დანაკარგი;
- დიელექტრული დანაკარგი ფანჯრებიდან, საყრდენებიდან, შთამნთქმელებიდან ან შევსებული სექციებიდან;
- ზედაპირის უხეშობა, დაბინძურება, კოროზია და ცუდი ელექტრული კონტაქტი.
ტალღგამტარი ასევე იქცევა როგორც მაღალგამტარი სტრუქტურა. არჩეული რეჟიმის ზღვრულ მნიშვნელობაზე დაბალი სიხშირეები ნორმალურად არ ვრცელდება და ძლიერ შესუსტებულია. ამ მიზეზით, ოპტიმიზაციამდე უნდა დადასტურდეს ოპერაციული დიაპაზონი, ტალღგამტარის ზომა და განკუთვნილი რეჟიმი.
4. გადასვლები, ადაპტერები და ფლანგური შეერთება
გადასვლის მეთოდი ან ადაპტერი თანდათანობით ცვლის ველს სხვადასხვა ტალღის გამტარის ზომებს, ორიენტაციებს ან გადაცემის საშუალებებს შორის. თანდათანობითი კონუსურობა, როგორც წესი, უფრო ფართო შესაბამისობას უზრუნველყოფს, ვიდრე ერთი მკვეთრი საფეხური, ხოლო კომპაქტური საფეხუროვანი გადასვლის მეთოდი შეიძლება უფრო სასურველი იყოს, როდესაც სივრცე შეზღუდულია.
ტალღის გამტარიდან კოაქსიალურ ადაპტერებამდემექანიკური გადასვლის შერწყმა ზონდთან ან გამშვებთან, რომელიც აღაგზნებს საჭირო ტალღის გამტარ რეჟიმს. ზონდის პოზიცია, უკანა დაშორება და ნებისმიერი რეგულირების ელემენტი ერთად უნდა მუშაობდეს მითითებულ დიაპაზონში.
რატომ არის მნიშვნელოვანი ფლანგის გასწორება
ტალღის გამტარი სექციები, როგორც წესი, ფლანგებით არის დაკავშირებული. მათი დანიშნულებაა მექანიკური გასწორების შენარჩუნება, საიმედო ელექტრული კონტაქტის უზრუნველყოფა და გაჟონვისა და შიდა არეკვლის მინიმიზაცია. ნაპრალმა, გადახრამ, დალუქვის ზედაპირის დაზიანებამ ან ჭანჭიკების არათანაბარმა წნევამ შეიძლება გამოიწვიოს მნიშვნელოვანი წყვეტა, განსაკუთრებით უფრო მოკლე ტალღის სიგრძეებზე.
სურათი 5 (ა) უბრალო ფლანგი; (ბ) ფლანგის შეერთება.
უბრალო და ზუსტი ფლანგები
უბრალო კონტაქტური ფლანგები კარგად მუშაობს, როდესაც შეერთების ზედაპირები ბრტყელია, სუფთა და ზუსტად გასწორებულია. უფრო მაღალ სიხშირეებზე, მცირე განზომილებიანი შეცდომები ტალღის სიგრძის უფრო დიდ ნაწილს წარმოადგენს, ამიტომ ზედაპირის დამუშავება, მიმმართველის გასწორება და ჭანჭიკების ბრუნვის მომენტი უფრო მნიშვნელოვანი ხდება.
პრაქტიკული აწყობის შემოწმებები
- დაადასტურეთ, რომ ორივე კომპონენტი იყენებს ერთი და იგივე ტალღის გამტარის ზომას და თავსებად ფლანგის სტანდარტს;
- გაწმინდეთ შეერთების ზედაპირები და შეამოწმეთ ისინი ჩაღრმავებების, ბურუსების ან კოროზიის არსებობაზე;
- შესაკრავების გამკაცრებამდე გაასწორეთ ღიობები;
- თანაბრად გამკაცრეთ ჭანჭიკები ისე, რომ ფლანგის ზედაპირები პარალელური დარჩეს;
- გადაამოწმეთ აწყობილი გზა დაკალიბრებული ვექტორული ქსელის ანალიზატორით.
სურათი 6 (ა) ჩოკის შეერთების განივი კვეთი; (ბ) ჩოკის ფლანგის ბოლო ხედი
ჩოკის ფლანგის შეერთება
ჩოკის ფლანგი იყენებს ჩაღრმავებულ რგოლს ან ღარს ნახვრეტის გარშემო, რათა გააკონტროლოს დენის ნაკადი შეერთების ადგილას. ოპერაციული დიაპაზონისთვის სწორად გაზომვის შემთხვევაში, მას შეუძლია შეამციროს მგრძნობელობა მცირე მექანიკური უფსკრულის მიმართ და გააუმჯობესოს ელექტრული კავშირი. რადგან ჩოკი სიხშირეზეა დამოკიდებული, მისი გეომეტრია უნდა შეესაბამებოდეს დანიშნულ დიაპაზონს.
როგორ გადავამოწმოთ ტალღის გამტარის შესაბამისობა
- ვექტორული ქსელის ანალიზატორის დაკალიბრება შესაბამის საცნობარო სიბრტყეებზე.
- გაზომეთ S11 ან დაბრუნების დანაკარგი მთელ ოპერაციულ დიაპაზონში და არა ერთ სიხშირეზე.
- თუ ეს პროექტის სპეციფიკაციაა, შედეგი VSWR-ად გადააკეთეთ.
- სრული სრიალის დაკვირვებისას, მცირე ნაბიჯებით დაარეგულირეთ სამართავი ხრახნები ან სხვა ცვლადი ელემენტები.
- საბოლოო გამკაცრების, თერმული სტაბილიზაციისა და მიმდებარე კომპონენტების დამონტაჟების შემდეგ, ხელახლა შეამოწმეთ.
კარგ შედეგს სისტემის სპეციფიკაცია განსაზღვრავს. ერთი დაბალი არეკვლის წერტილი შეიძლება არასაკმარისი იყოს, თუ აპლიკაციას ფართო გამტარობა, სტაბილური სიმძლავრის მართვა ან აწყობის შემდეგ განმეორებადი შესრულება სჭირდება.
როგორ ავირჩიოთ შესაბამისობის მეთოდი
- ირისები:კომპაქტური, ფიქსირებული და შესაფერისი შექმნილი სიხშირული რეაქციისთვის.
- ბოძები ან ხრახნები:რეგულირებადი და სასარგებლოა წარმოების ტოლერანტობის რეგულირებისთვის.
- კონუსები და გადასვლები:სასურველია, როდესაც საჭიროა ველის თანდათანობითი ტრანსფორმაცია და უფრო ფართო გამტარობა.
- შესაბამისი დატვირთვები:პორტის დასრულება და ინციდენტური ენერგიის შთანთქმა დაბალი არეკვლით.
- ჩოკის ფლანგები:შერჩეული ფლანგური შეერთებების გაუმჯობესება, როდესაც მცირე ხარვეზის თავიდან აცილება შეუძლებელია.
აპლიკაციები
ტალღის გამტარი წინაღობის შესაბამისობა მნიშვნელოვანია რადარის წინა ნაწილებში, თანამგზავრული საკომუნიკაციო აღჭურვილობაში, ანტენის არხებში, მიკროტალღური საზომი სისტემებში, გადამცემებში, მიმღებებსა და მაღალი სიმძლავრის სატესტო მოწყობილობებში. ის ასევე ცენტრალურია ადაპტერების, დატვირთვების, გადამრთველების, ორთომოდის გადამყვანების და სხვა მოწყობილობების მუშაობისთვის.ტალღის გამტარი კომპონენტები.
ხშირად დასმული კითხვები
რას მიუთითებს ტალღგამტარ სისტემაში მაღალი VSWR?
მაღალი VSWR მიუთითებს, რომ დაცემული ტალღის მნიშვნელოვანი ნაწილი აირეკლება. მიზეზი შეიძლება იყოს თავად დატვირთვა ან წყვეტა, როგორიცაა ადაპტერი, ზონდი, მოსახვევი, ფლანგის ნაპრალი ან არასწორად განლაგებული მონაკვეთი.
შეუძლია თუ არა რეგულირების ხრახნს ფართოზოლოვანი შესაბამისობის უზრუნველყოფა?
რეგულირების ხრახნს შეუძლია შეუსაბამობის ეფექტურად გამოსწორება, მაგრამ ძლიერი რეზონანსული რეგულირება შეიძლება ვიწროზოლოვანი იყოს. ფართოზოლოვანი მუშაობა, როგორც წესი, მოითხოვს სრული გადასვლის, ხრახნის პოზიციისა და მიმდებარე გეომეტრიის ერთად შემუშავებას.
როგორ შეიძლება ტალღგამტარი ფლანგზე არეკვლის შემცირება?
გამოიყენეთ თავსებადი ფლანგები, შეინარჩუნეთ შეერთების ზედაპირები სუფთა და ბრტყელი, ზუსტად გაასწორეთ ღიობები და თანაბრად მოუჭირეთ შესაკრავები. საბოლოო აწყობა დაადასტურეთ ქსელის ანალიზატორის გამოყენებით.
რა განსხვავებაა ტალღის გამტარ დატვირთვასა და შემამცირებელს შორის?
დატვირთვა წყვეტს პორტს და შთანთქავს თითქმის მთელ დაცემული ენერგიის რაოდენობას. შესუსტება არის ორპორტიანი მოწყობილობა, რომელიც ამცირებს სიგნალის დონეს განსაზღვრული რაოდენობით, ხოლო დარჩენილ ენერგიას გადასცემს გამოსავალს.
ტალღის გამტარი ადაპტერის, დატვირთვის ან მორგებული შესაბამისი სტრუქტურის შერჩევაში დახმარებისთვის,დაუკავშირდით RF MISO-სსიხშირის დიაპაზონით, ტალღის გამტარის ზომით, გამტარუნარიანობით, სიმძლავრის დონით და სამიზნე VSWR-ით.
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 15 იანვარი
