Линии передачи радиосигналов, используемые в авиационных РЭС

Линии передачи (ЛП) предназначены для подведения высокочастотных (ВЧ) электрических колебаний от передатчика (ПРД) к антенне при излучении радиосигналов и от антенны к приемнику радиосигналов – при приёме, а также для соединения других высокочастотных узлов в РЭС.

Ко всем ЛП предъявляется общее требование: обеспечить малые потери энергии при распространении сигналов.

Линии передачи характеризуются:

коэффициентом затухания,

волновым сопротивлением,

предельной мощностью передаваемого сигнала,

коэффициентом искажения сигнала,

диапазоном рабочих волн.

На практике используются ЛП различной конструкции: открытые и закрытые (экранированные).

К открытым ЛП относятся двухпроводные, многопроводные ЛП и полосковые линии.

К закрытым ЛП – относятся двухпроводные и многопроводные экранированные линии, коаксиальные кабели и волноводы.

Конструкция открытой и закрытой двухпроводных ЛП представлена на рисунке 1,а. Такие ЛП представляют собой длинные линии, состоящие из двух металлических параллельных проводников диаметром d на расстоянии r друг от друга. Длина двухпроводной ЛП сравнима или больше длины волны возбужденных в ней колебаний.

Распространение энергии в длинной линии носит волновой характер и происходит со скоростью, меньшей скорости распространения ЭМВ в свободном пространстве.

Для снижения потерь на излучение расстояние r должно быть существенно мень­шим длины электромагнитной волны λ, распространяющейся вдоль линии. В связи с этим ограничением такие ЛП широко используются на длинах волн λ 1м. Применение двухпроводных ЛП на более коротких волнах ограничено из-за увеличения уровня излучения.

Рис. 1. Основные типы ЛП

Другим видом ЛП – является коаксиальная ЛП, представленная на рисунке 1,б. Коаксиальная ЛП состоит из двух соосно расположенных проводни­ков - внутреннего и внешнего.

Внешний проводник коаксиальной ЛП выполнен в виде полого цилиндра. По оси цилиндра располо­жен внутренний проводник. Изоляция между проводниками достига­ется путем заполнения коаксиальной линии твердым диэлектри­ком. В отличие от открытой двухпроводной ЛП в коаксиальной линии отсутствуют электромагнитные излучения благодаря экранирующему действию внешнего проводника.

Коаксиальная ЛП предназначена для передачи высокочастотных коле­баний в дециметровом диапазоне длин волн.

При переходе к сантиметровым и более коротким волнам в рассмотренных ЛП существенно возрастают потери на излучение, поэтому для передачи электромагнитной энергии (ЭМИ) в сантиметровом и миллиметровом диапазонах используются волноводы.

Последние представляют собой металлические трубы прямоугольного и круглого сечения. Волновод прямоугольного сечения представлен на рисунке 1,в, а круглого – на рисунке 1,г.

Передача ЭМИ в волноводе возможна только тогда, когда длина волны источника электромагнитных колебаний будет меньше критического значения ().

Так, для волноводов прямоугольного сечения λ_КР=2 а, а для волноводов круглого сечения . Из условия электрической прочности для волноводов прямоугольного сечения на практике выбирают а ≈ 0,7λ и b ≈0,35λ.

Круглые волноводы обладают большим затуханием, но имеют симметричную относительно оси структуру волны, поэтому применяются, главным образом, во вращающихся сочленениях антенно-волноводных систем.

Дата добавления: 2014-01-20