Фидерлер

Дециметрлiк және сантиметрлік ауқымдарында, металлдық қабықпен экрандалған сыртқы ортадан қуаты кеңiстiк шоғырланған , жiберуi жабық түрiндегi желiнi пайдаланады. Негiзгi, кең пайдаланылатын беру тораптарымен жабық түрiндегi коаксиалды толқын арнасы болып көрiнедi, тiк төртбұрышты, қомақты және эллиптиялық толқын. 

Бағыттайтын жүйелерде Т сынып,  Е сынып Н сынып ,  толқыны тарата алады.  Т сыныбының толқыны ғана тарата алады тұрақты ток мүмкiн қуатты жеткiзiп беру бойымен жолсерiк екi оңаша бiр-бiрiнен ие болған жүйе бағыттайтын керек белгiлену. 

Әр түрлері бағыталған үлкен санды толқындар  кез-келген бағыттайтын жүйеде толқын ұзындығының таңдауынан бағынышты болады Яғни, қашан жұмыс толқын ұзындығы толқын арнасыда электрмагниттiк толқындарды қай таралудың жанындағы облыс  мүмкiн емес болады.Толқын арнасыда толқынның негiзгi түрiмен ең жоғары толқын ұзындығына ие толқын деп аталады.  Толқыны ұзындығы толқын арнасы толтыратын материалды салыстырмалы диэлектрлiк өтiмдiлiктi есептеумен  таңдауы керек .

_-генератор толқының ұзындығы Ауадағы  = 1 және _р = .

Сурет 1 Сурет 2 Сурет 3

Сурет 1-2 лездiк үлестiрудi әкелiнген көрiнiс электр және магниттi алаңдар.  

Сурет 3 коаксиалды толқын арнасыда Т сыныптың толқыны үшiн.

Толқындық кедерк Zв, фазалық vф мағынасы және топты vф жылдамдықтар және толқын ұзындығын есептеуге болады: 

Тікбұрышты толқынарға арналған формула

Коаксиалды толқын

с- вакуумдағы жарық жылдамдығы

a - тiк төртбұрышты толқын арнасының кең қабырғасының iшкi өлшемi;

b - тiк төртбұрышты толқын арнасының тар қабырғасының iшкi өлшемi;

D - коаксиалды кабелдiң шырмауын диаметр;

d - коаксиалды кабелдiң орталық тамырын диаметр.

Сурет 4 Толқын арнасыда толқын ұзындығы

Сурет 5 Сурет 6 Сурет 7

Сурет 5-7 шкала бойымен толқын ұзындықтарының әкелiнген үлестiруi үшiн р тiк төртбұрышты, домалақ және коаксиалды толқын арналары. 

Iс жүзiнде,  толқын облысында үлкен жұту артынан ұзындау, яғни жақын толқын ұзындықтарына негiзгi түрiндегi, жұмыс толқын ұзындығының мағынасын 20...30%  толқын ұзындығы төмен.  

Тiлме желiлер. Тiлме желiсi бағыттайтын ашық жүйе болып  екi немесе оңашарақ бiр-бiрiнен өткiзетiн жолақтар. Iс жүзiнде келесi желiлердi ең жиi пайдаланады: симметриялық тiлме желi, симметриялық емес тiлме желi, микротiлме желi, саңылау тiлме желi және кейбiр басқа. Тiлме желiлер диэлектриктiң парақа жағылған жұқа металлдық қабаттарды түрде орындайды. Тiлме желiлердi жасауда пайдаланады немесе фольгалалған диэлектриктер, немесе диэлектриктiң бетiне металл жолақша, пленкалы қолданыла немесе қалың қабықты технологияны көптеп қолданады. 

Тiлме желiлер бос жолақ түрiндегi жатқызғандықтан, онда электрмагниттiк толқындардың оны таралуда жағалай сыртқы кеңiстiкке сәуле шығаруға ысырап пайда болады. Iс жүзiнде көлденең өлшемдерi толқын ұзындықпен салыстырғанда аз тiлме желiлердi пайдаланады, мұндай желiлерiнде сәуле шығаруына  сондықтан болмашы және оларды елемеуге болады. 

Сурет 8 Симметриялық тiлме желi

TEМ құрылымы туралы сапалы ұсыну - симметриялық тiлме желiде толқын, желi сияқты симметриялық тiлме желi қарала алуға болады, пiшiнсiзденудiң нәтижесiнде коаксиалды желі

Сурет 9 ТЕМ құрылғысы

Осы жерде w/b> 0,35 (1 –t/b)

.

где а₁=1/(1 - t/b); А=[2a₁ln(a₁+1) - (a₁ - 1)ln(a²₁ - 1)]/π;

сонда w/b ≤ 0,35(1 - t/b) и w ≥ t

,

Осы жерде d/w=0,5 + 0,8t/w - 0,12(t/w)²

Симметриялық тiлме желi толқындық мынау формуладан ойдағыдай көбеюде азаяды және толтыратын диэлектрик, көбею және t жолақ және шама b кемiтуi. Есеп айырысу және эксперименталдi деректердiң экрандайтын тақталарын түпкi енiмен симметриялық тiлме желi iс жүзiнде жата толтыратын диэлектрик толығымен шоғырланған көрсетедi, ал w+2b, ал диэлектриктiң шегiнде - ол ауаны болмайды; симметриялық тiлме желiнi сипаттама бәрi сондықтан осы жағдайда формула арналған есептесуге болады.

Симметриялық тiлме желiде толқынның бәсеңдеуін кемiту мақсатымен симметриялық тiлме желiнi жақсы жасалған тiлме желi аталатын бiрнеше өзгертiлген құрылымдарды қолданылады. Экрандардың арасындағы осы жағдайда өткiзетiн жолақ жұқа диэлектриялық тақтаны жақ екi жолақтарды түрде 1, жағылған әр түрлi 2 орындайды. Жолақтың Обы әлеуетпен табады. Жолақтарымен аралық кеңiстiк және экрандарымен ауа толтырылған. Жұқа диэлектриялық тақта бекiту қамтамасыз етiледi және экрандардың арасындағы жолақтарды ортаға келтiру. Диэлектриялық тақтада толқынның әлсiреуi бұл ретте әбден аз, себебi электромагниттiк өрiстiң шоғырлануының жолақтардың бiрдей әлеуеттерiн диэлектрикте артынан үлкен емес. Экрандайтын тақталардың арасындағы 2-шi тақтаның симметриялық орналасқан жерi 3 арнаулы диэлектриялық тiректермен 4 қамтамасыз етiледi.

Сурет 10 Жақсы жасалған тiлме желi

Сурет 11 Симметриялық емес тiлме желi

Симметриялық емес тiлме және микротiлме желi симметриялық емес тiлме желi w еннiң жолақ тұратын екi өткiзгiштi тiлме желi болады және экрандайтын тақтадан ен бар қашықтық орналастырылған қалыңдық

,

. Осы жерде w/h ≤ 2.

Сонымен қатар симметриялық емес тiлме желi симметриялық тiлме желi, толқындық кедерк жағдайда көбеюде азаяды көбею және t және h кемiту.

Симметриялық емес тiлме желi жұмыс режiмi бір толқын сол - толқын және желiден сәуле шығарудың жоқтығы желiнiң көлденең өлшемдерiн тиiстi таңдау қамтамасыз етiледi

w < λ/2 және h < λ/2

Егер симметриялық емес тiлме желi бойымен қуатты жеткiзiп беру салыстырса және микротiлме желi болса, қарағанда төс етегiнiң диэлектригiнде электромагниттiк өрiстiң шоғырлануы көбеюге қатысты симметриялық емес тiлме желiде, әсiресе үлкен мәндерде, онда төмен қоршайтын кеңiстiкке энергия сәулелену микротiлме деңгей сызығында анағұрлым

Сурет 12 Шағын желі

Микротiлме желi бойымен қуатты жеткiзiп берудiң жанында электромагниттiк болады. Бұл ретте дала бойлық вектордығ құраушыс көрiнiп қалады, яғни қуат жағдай әйтеуiр микротiлме желi бойымен Ez буданды толқындармен ауыстырылады Алайда, құрайтын шамалары тәртiбiне даласы негiзгi толқын шамасы үшiн көлденең қима өлшемдерiн толқыны ұзындықпен салыстырғанда жанында талдау қалай әжептәуiр аз бойлық вектордығ құраушыс кем және көлденең елемеуге боладуға көрсетедi екен. Сондықтан жуықтап атауы квази алған микротiлме желiсiнде негiзгi толқынын құрылымы есептеуге болады - сол, құрылыммен сол не үйлес - толқын. Толқын квази - сол, сонымен қатар сол - толқын, кез-келген частотахтарға мүмкiн таратсын, ал бөлiк ауада, онының фазалық жылдамдығы теңсiздiк қанағаттанады, себебi сол - толқын төс етегiнде қуаттың бiр бөлiгi ауыстырылады

Қарағанда артық қуат төс етегiнде ауыстырылады, жақынырақ Vф жылдамдыққа сол төс етегiнде таң ағарып атып келген, керiсiнше. Кесе келденең бiртектi емес диэлектриялық толтырумен әдетте толқындардың негiзгi сипаттамаларын ұйғарымда сызық бойымен желi тиiмдi диэлектрлiк өтiмдiлiктер енгiзiледi

Микротiлме желiде негiзгi толқын дисперсияны байқайды. Қалай есептеулердiң көрсетедi және негiзгi толқынды дисперсияның iс жүзiнде пайдаланылатын микротiлме желiлерi үшiн эксперимент f 1 ГГЦ-тiң жанында iс жүзiнде көрiнбейдi. Микротiлме желiде негiзгi толқынды сипаттаманың дисперсияның есептеуiмен анықталу керек. Белгiленемiз, бұл ретте микротiлме желiнi негiзде интегралды схемалардың көпшiлiгi құрастырылған әжептәуiр биiк мағына бар (миллиметрдiң үлесi) қаймыжықтай диэлектриялық тақталарды төс етегi ретiнде пайдаланады . Бұл ретте толқын ұзындығын сызық бойымен азаюға едәуiр лажы болады.

Саңылау тiлме желi. Қай электрмагниттiк толқында екi өткiзгiштi тiлме желiсi бұл өткiзетiн беттердiң арасындағы саңылау 1 жағалай таратады және 2 диэлектриктiң 3 бiр жағына параметрi баруға жағылған. Бейнеленген (жаппай ) электр желiстi және саңылау тiлме желiде негiзгi толқынды (пунктир ) магниттiк далаларды

Сурет 13 Саңылау тiлме желi

Саңылау тiлме желiнi талдаудың негiзгi толқын Нны сызық бойымен болып көрiнгенiн көрсетедi, ал шама бойымен үш құрайтын магниттi алаңдар бәрi пара-пар, себебi құрайтын шамалары тәртiбiне электр өрiсiсiнiң бойлық құрайтын қауырттылығын шамасы кем көлденең. Әдеттегiдей, Vф, ZB саңылау тiлме желiнi негiзгi сипаттамалар және тағы басқалар сандық анықталады. Саңылау тiлме желi, сонымен бiрге желiден көрiнетiн сәуле шығарудың жоқтығы жұмыс режiмi Одноволновый w жанында қамтамасыз етiледi

Саңылау тiлме желiде микротiлме желiмен салыстырғанда: 1 ) дисперсия күштiрек көрiнедi; 2 ) w/h бiрдей қарым-қатынастарында және ме?саңылау тiлме желiде төс етек ZB r артық, қарағанда микротiлме желiде; 3 ) ысырап төмен едәуiр, қарағанда микротiлме желiде, себебi өткiзу қабiлетiнiң тогi үлкенiрек бет бойымен бытыратып орналастырған. Белгiленемiз, симметриялық тiлме желiден өзгелiкке саңылау тiлме желiнi пайдалану буданды интегралды схемалардың құрастыру және микротiлме желi, сұлбада iлiнген элемент құрастыруға қарапайымырақ рұқсат бередi. Саңылау тiлме желiде магниттi алаң поляризациялау эллиптиялық, себебi Нға - бойлық толқындары және магниттi алаңының фаза бойымен 90 жылжытылған көлденең құрайтын қауырттылықтары. Саңылау тiлме желiде толқын негiзгi қасиеттер бұл магниттелген ферриттермен құрылғылардың тiлме невзаимныхтарын құрастыруда пайдаланады.

Байланған тiлме желiлер екi симметриялық тiлме желiлердi қарап шығамыз немесе екi микротiлме желiлер.. Желiлерiн жолақ s қашықтықта параллель бiр-бiрiнен жайғастырылған. Бейнеленгенi және желi тиiсiнше байланған симметриялық тiлме желiлермен және жолақтарды бүйiр байланыспен байланған микротiлме желiлермен деп аталар едi. Жолақтардың бiрлерi s электрмагниттiк толқын, распространяющаяся әжептәуiр аз қашықтықта жағалай, толқынды, жағалай екiншi жолақты распространяющуюся екiленедi. Жолақтардың бiрлерi қуаттың бiр бөлiгi, тасымалданатын толқын электромагниттiк байланыс жолақтардың арасындағы арқасында пайда болатын жағалай, тармақталады және жағалай басқа жолақты толқын керiсiнше ауыстырылу. Оқиға бұл техникасында бағытталған тармақтағыштар, тағы басқа құрылғылардың сүзгiлерiн құрастыруда пайдаланады.

Сурет 14 Байланған тiлме желi

Сурет 15 Жұп толқын

Сурет 16 Тақ толқын

Байланған симметриялық тiлме желiлердi талдау және микротiлме желi, екi тәуелсiз негiзгi толқындарды тiрлiк мұндай желiлерде мүмкiн көрсеттi: жұп және жолақтарды қозудың тиiстi екi тәсiлiне сурет тақ. Тақ толқында әлеуеттер шама бойымен бiрдей, ал ток кереғар бағыттарда ағады, бiрақ белгi бойымен кереғар. Ойдағыдай жалпы TEМ өзiне тәнген - толқындар, негiзгi параметр жұп және тақ сол - симметриялық тiлме желiде толқындарды үйлеседi. (ZВе ) және (ZB) тақ) жұп толқындар толқындық кедерктер үшiн ZBe ZB теңсiздiктi орындайды.

,

,

Өлшеуiш жолдың құрылымы. Толқын арнасылардағы амплитудалық үлестiрудi тiркеуi үшiн өлшеуiш жолдарды пайдаланады. Мұндай коаксиалды желiнi кесiндi атқарылған желiге құрылым

Сурет 17 Коаксиалды өлшеуiш жолды құрылым

Өлшеуiш бастиек көлемдi резонатордың теңшелiмi үшiн диодпен СВЧмен қызмет ететiн қысқа тұйықталатын пiспегi бар көлемдi резонатор болады. Сүңгi даланың электр желiстердiң Силовын толқын арнасыда жағалай орналасады. Сүңгi қоныста өрiс кернеулiк пропорционал сүңгi пайда болатын (ЭҚҚ) электрқозғаушы күш. Мынау ЭҚҚ көлемдi резонатор, электромагниттiк тербелiстер онда жасай екiленедi. Резонатор резонатордың шығуында дабылдың ең жоғары күшейтуiне алып келген бағыттайтын жүйеде тербелiстер жиiлiгiне күйге келтiрiледi. Өндiргiштiң модуляциясының аласа жиiлiкке тербелiстерiн түрлендiргiш СВЧ рөл ойнайтын диод байланған кристалдық СВЧ көлемдi резонаторымен. 

Толқын арнасы сүңгi жағалай жылыса, өрiс кернеулiктiң амплитудаларының үлестiруi табуға болсын және толқын арнасыда толқын ұзындығын. Амплитудалық үлестiрудi тiркеудi тарат диодқа СВЧ қосылған микроамперметр көмегiмен. 

Iс жүзiнде кейде құрғақ толқын еселiктi пайдаланады

Фидер ретiнде беретiн KB антенналар екi-төрт сымдысы әуе симметриялық желiлердi ең жиi пайдаланады. ал, болып табыл , сонымен бiрге төрт сымдысы шоқындырылған Фидер тұратыны өткiзгiш тұйықтағыш крест-айқастырып бiрлескен. Мынау Фидер  диаметрiмен жез қабық бүркенген болат өткiзгiш) екi металлдық өткiзгiштерiнен әдетте орындайды 3... 6 мм. Өткiзгiштер арасындағы қашықтықты құрайды 225... 450 мм.

Концентрлi Фидерiнiң жағдайында көп сымды сыртқы өткiзгiш ғана мүмкiн атқарылған болсын немесе екi-сыртқы және iшкi өткiзгiш. Симметриялық Фидер ағаш, асбоцементке бекiнедi немесе темiрбетон тiректер. Соңғысы WФ = 120 Оммен ауыр Фидердiң салпыншағы үшiн пайдаланады. Фидер тiректерге арнаулы оқшаулағыштардың көмегiмен бекiнедi. Қорек KB антенналардың үшiн басқа мағнада коаксиалды кабелдi пайдаланады. 250 квт қуат шыдайтын коаксиалды кабел қазiргi уақытта шығарылады. Беретiн Фидердiң сапасы бағаланған негiзгi параметр, өткiзу қуатты болып көрiнедi және КПД. Ең жоғары қуат Фидер өткiзiлетiн оқшаулағыш электрлiк берiктiкпен анықталады және Фидер қоршайтын ауа. Егер өрiс кернеулiк кейбiр белгiлi бiр мәндi асып түссе, онда оның пробоюына мүмкiн әкелетiн ауанығ иондануды басталады. Молекулалардың иондауының процестерi салдарынан болған оптикалық ауқымды электрмагниттiк толқындарды сәуле шығару ере жүредi.

Активтi қуаттың қарым-қатынасына Фидер тең бол пайдалы әрекет еселiгi (Рн ) Фидердiң соңында жүктемеде (Р0 ) желi апарылған толық активтi қуатқа ерекшеленетiн. Егер жүктемеден көрсетiлудi болмаса, онда КПД формула бойымен табу

η = ехр(- 2α_фL_ф),

L - Фидердiң ұзындығы; ф - Фидерде әлсiреу коэффициент; R1 - ұзындық бiрлiкке Фидердiң қарсылығы. Шағылыстар болған жағдайда Фидердiң КПД құрайды.