29 Тақырып. Өжж сәулелену жолының негізгі элементтері

29.1. Сызықты берілістегі электромагнитті толқындардың қозуы

Сызықты берілісте толқындардың қозуы үшін қоздырушы құрылғылар деп аталатын арнайы элементтер пайдаланылады, ал энергияны сызықтан шығарушы үшін ішкі жүктеменің байланыс құрылғысын қолданылады. ТЖЖ (тым жоғары жиілікті) техникасында байланыс құрылғысының сыртқы жүктемесімен және қоздырушы құрылғысы ретінде бір және біріңғай элементтер болатынын белгілейміз.

Су толқынынан энергияны енгізу немесе шығару үшін, электрлік немесе магнитті дірілдеткіштердің кіші шеңбері түріндей құратын аз элементтер қолданғанда жеткілікті. Әдетте мұндай дірілдеткіштер коаксиалды сызықпен конструктивті бірігеді. Осы жағдайда, екі беріліс сызығы ортақ металдық қабырғаға ие болып, қуаттың бөлігі бір сызықтан, басқасына ортақ қабырғадағы кесілген тесік көмегімен жіберіледі.

Электрлік вибратор электрмагниттік өріс энергиясын сутолқыннан және оны коаксиалды сызықпен жібереді, егер электрмагниттік толқын, сутолқынында таралса, онда ток пайда болады. Біршама токты алу үшін, дірілдеткішті толкынның электр өрісі кебуіне Е векторының сызықтарына параллель орналастыру керек.

Біршама байланыс шеңберінің толқынсудағы толқын өрісінде, онда ЭДС максималды толкын өрісінің кіру жағдаймен үйлесуі. Ол үшін шеңберді толқынсудағы магнит өрісінің кебуіне,оның жазықтығы В магнит индукциясына перендикуляр болатындай етіп орналастырады.

Айкын болғандай,сызықтағы толқын қозуы кезінде электрі электрлік дірілдіткішті электермен электр өрісінің кебуінде Е векторы сызығының қозатын толқынына паралель, ал тоқпен шеңберді магнит өрісінің кебуіне,оның жазықтығын В векторына перпендикуляр орнатқан дұрыс.

Электрдірілдеткіш көмегімен қозу. Н₁₀ толқын дірілдеткеші үшін тікбұрышты толөынусуда 29.1 суретке құрылғының құрылымы корсетілген, мұнда коаксиалды сызықты сыртқы өткізгіші толқынсу қабырғасымен қосылған. Генератордағы сигнал энергиясын өткізуші ТЕМ толқыны коаксиалды сызық бойынша таралытындай болсын.Бұл толқын электрлік дірілдіткіште тоқ тудырады, толқынсуда электрмагниттік өріс әсерінен қоздырылады.Электрлік күштік сызықтарының үлгісінің құрылымы дірілдеткішінің қасына 29.1 суретте көрсетілген.

Толқынысуда қозулы өрісті Е және Н толқын түрлерінінің суперпозиция түрінде корсетуге болады.Толқынсудағы кең қабырғаның ортасына дірілдеткішті орнатқанда,көлденең қимасының ортасында х=а/2 кезіндегі электрлік өрісінің кебуі болатын тек толқын қоздырылады және демек Н_{10 ,}Н_30.Н_11,Е₁₁ толқындар және т.б. (H₂₀ , H₄₁, E₂₁ және т.б.) бірінші жұп болатын толқындар қоздыратын болады.

Егер толқынусудың көлденең өлшемдерін бір толқынды жұмыс кезеңінде таңдаса, онда толқынсумен тек Н₁₀ толқыны тарала алады,қалған толқындар барлық өрістерде реактивті; олар дірілдеткіш қасына шоғырланған және кейбір қашықтықта одан едәуір аздау.Содықтан, дірілдеткіш толқынсуда Н₁₀ әр түрлі жаққа таралушы екі толқынды қоздырады, дірілдеткіш амплитудасынан бірдей бір кезінде және осы толқынның Е векторының фазасы бірдей болады.

Толқынсуға барлық энергияны бір бағытқа бағыттап түсу үшін, l

қашықтығының кейбірінде дірілдеткіштен қысқасы тұйықталу ережесі іске асады (29.1сур). Осыдан толқынсудың оң жағындағы дірілдеткіш ең бірдей амплитудасы бар Н₁₀ екі толқыны Е векторы таралатын болады,ал осы векторлардың фаза бойынша жылжуы l шамасына тәуелді болады, l шамасын векторы кез келген қимадағы толқынның Е векторының фаза бойынша,жылжыту үшін,дірілдеткіштің оңырақ жағы 2π-ден қысқа болатындай етіп таңдау керек.Сондықтан l=(2n-1)λ/4. Әдетте l=l_min=λ/4 үшін,n=1таңдайды.Дірілдеткішпен және толқынсу қабырғасының арасында саңылаудың бар болуы (29.1сур.қара) электр өрісін шоғырландырады,дірілдеткіштің электр кебуін төмендетеді. Сондықтан, ережеге сай, дірілдегіш ұзындығын толқынсу биіктігімен теңдей жасайды,Коаксиалды сызықтың толқынсумен байланысу орнына өзінше біркелкі емес және коаксиоальді сызықта толқынның пайда болатына әкелетінін белгілейміз. Осы толқынның l қашықтығын λ/4 ден біршама ерекшелендіреді.