Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Коаксиальные линии передачи. Стандартизация коаксиальных кабелей

Волновое сопротивление ЛП

В ЛП с Т-волнами волновое сопротивление Wл определяется только конструкцией, размерами и электрическими параметрами мате­риала, из которого изго­тов­лен фидер. В волноводах волновое сопротивление зависит также от типа волны, ма­те­риала, заполняющего волновод, и от длины волны электромагнитных колеба­ний:

.

 

Коаксиальные ЛП (коаксиальные фидеры) нашли применение в высокочастотных трактах диспетчерских радиолокаторов ДРЛ-6М2, ДРЛ-10МН и других средствах связи и радиотехнического обеспечения (РТО) полетов авиации, работающих в диапазоне метровых и дециметровых волн. Они представляют собой два соосных коаксиальных провод­ника заданных размеров, цент­ри­рованные шайбами или сплошным диэлектрическим запол­нением (рис.1).

 

Рис.1.1

Одножиль­ный или многожильный внутренний проводник окружен слоем диэлектрика (поли­­этилен, фторопласт и т.п.), поверх которо­го располагается внешний проводник в виде металлической оплетки. Для предохранения коаксиального кабеля от внеш­них воздействий снаружи располагается защитная диэлектрическая оболочка.

Для коаксиальной ЛП волновое сопротивление определяется выражением

, [Ом],

где μ и ε – относительные маг­нитная и диэлектрическая проницаемости ди­электрика, заполняющего коаксиальную ЛП.

Коэффициент затухания в коаксиальной ЛП, в общем случае, обус­ловлен по­те­рями в проводниках и диэлектрике, причем коэффициент затухания в диэлект­ри­ке не зависит от формы и поперечных размеров, а определяется только парамет­­рами диэлектрика и рабочей длиной волны. Коэффициент затухания в провод­ни­ке зависит как от электрических свойств проводника и длины волны, так и от со­отно­шения D/d, т.е. от геометрических размеров. Анализ показывает, что при D/d = 3,6 достигается минимум коэффициента затухания коаксиальной ЛП, что со­ответствует волновому сопротивлению Wл = 77 Ом в линии с воздушным запол­нением. В то же время для передачи по коаксиальному фидеру большой мощнос­ти необходимо соблюдение условия D/d = 1,65, что соответствует волновому сопро­тивлению Wл = 50 Ом в линии с воздушным заполнением. Таким образом, для пе­­редачи по коаксиальной ЛП электромагнитных колебаний большой мощности необходимо соб­людение условия D/d = 2...3, если же за критерий выбора коаксиальной ЛП принять минимум потерь, то D/d = 3...6.

Поэтому в настоящее время промышленность выпускает коаксиальные фидеры со стандартными значениями волновых сопротивлений:

Wл = 50 Ом, для применения в трактах передачи большой мощности;

Wл = 75 Ом, если основным параметром фидера является минимум потерь;



Wл = 100 или 150 Ом, если фидер используется для согласования ЛП с высокоомными нагрузками.

Коаксиальные фидеры изготавливаются стандартных размеров и маркируются буквенно-цифровым кодом. Например, РК – 75 – 4 – 12:

РК – радиочастотный кабель; 75 – волновое сопротивление в омах; 4 – средний диаметр диэлектрического заполнителя в мм; 12: 1 – материал диэлектрика (1– полиэтилен, 2 – тефлон), 2 – порядковый номер разработки конкретной типоконструкции фидера.

 

4. Прямоугольные волноводы. Стандартизация волноводов

 

Волновод представляет собой полую металлическую трубу любой формы се­че­ния (прямоугольной, круглой, Н- или П-образной). Во­лноводы используют­­­ся в диапазоне сантиметровых и миллиметровых волн. Их применение обусловлено такими достоинствами, как малые потери, отсутствие излучения в окружающее пространство, возможность передачи большой мощности. Однако им присущи и недостатки, к которым можно отнести наличие критической длины волны, наличие дисперсии, большие габариты (сравнительно с другими ЛП) и вес.

Прямоугольные волноводы находят наибольшее распространение из-за срав­­­­нительно простой конструкции и возможности возбуждения устойчивой вол­ны. Наиболее распространено в технике СВЧ применение в прямоугольных волноводах волн типов Н10, Н01, Н20. Структура полей волн этих типов в поперечном сечении волновода представлена на рис.2.

 
 

 

 


Рис.2

 

Критическая длина волны в прямоугольном волноводе определяется выражением

,

где m – число полуволн, укладывающихся вдоль широкой стенки волновода а,

n – число полуволн, укладывающихся вдоль узкой стенки волновода b.

Известно, что для возбуждения в волноводе волны определенного типа необходимо, чтобы длина волны генератора λ была меньше λкр.

Следовательно, для существования в прямоугольном волноводе только вол­ны основного типа Н10, размеры волновода должны удовлетворять условиям:

а / λ = 0,71; b / λ = 0,32.

Волноводы c волной Н10 стандартизированы по диапазону рабочих частот, при­чем соседние в ряду волноводы охватывают перекрывающиеся участки диапа­зона. В таблице 1.1 представлены некоторые параметры стандартных волноводов, выпускаемых промышленностью [1].

Таблица 1

Параметры прямоугольных волноводов

Тип волновода Полоса пропускания, f (ГГц) Полоса пропускания, λ (см) Размеры (a x b) (мм)
МЭК-32 МЭК-84 МЭК-100 МЭК-140 МЭК-320 2,6…3,95 6,6…10 8,2…12,5 12,0…18,0 26,4…40 7,6…11,6 3,0…4,6 2,5…3,7 1,6…2,5 0,75…1,14 72 х 34 28,5 х 12,6 23 х 10 16 х 8 7 х 35

 

МЭК – международная электротехническая комиссия.

Более подробная стандартизация волноводов приводится в приложении А.

Волновое сопротивление для волны Н10 определяется выражением

, [Ом].

Затухание в волноводе определяется главным образом неиде­альностью проводников стенок волновода [2]

,

где – поверхностное сопротивление металла стенок волновода.

Предельно допустимая для передачи мощность в прямоуголь­ном волно­во­де определяется выражением

где Екр = 30 кВ/см, КСВ – коэффициент стоячей волны в волноводе.

Прямоугольные волноводы применяются в антенно-волноводных трактах посадочных радиолокаторов ПРЛ-6М2, ПРЛ-10МН, а также в радиолокационных станциях обнаружения, наведения и целеуказания, трассовых радиолокаторах и других радиолокационных и навигационных средствах, работающих на сантиметровых и миллиметровых волнах.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
| Коаксиальные линии передачи. Стандартизация коаксиальных кабелей

Дата добавления: 2014-01-15; Просмотров: 458; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 54.198.163.124
Генерация страницы за: 0.101 сек.