Si të arrihet përputhja e rezistencës së valëve? Nga teoria e linjave të transmetimit në teorinë e antenave me mikrostrip, ne e dimë se linjat e duhura të transmetimit seri ose paralele mund të zgjidhen për të arritur përputhjen e rezistencës midis linjave të transmetimit ose midis linjave të transmetimit dhe ngarkesave për të arritur transmetimin maksimal të energjisë dhe humbjen minimale të reflektimit. I njëjti parim i përputhjes së rezistencës në linjat e mikrostripeve zbatohet për përputhjen e rezistencës në përcjellësit e valëve. Reflektimet në sistemet e valëve mund të çojnë në mospërputhje të rezistencës. Kur ndodh përkeqësimi i rezistencës, zgjidhja është e njëjtë si për linjat e transmetimit, domethënë ndryshimi i vlerës së kërkuar. Impedanca e grumbulluar vendoset në pikat e parallogaritura në valëzues për të kapërcyer mospërputhjen, duke eliminuar kështu efektet e reflektimeve. Ndërsa linjat e transmetimit përdorin impedanca të grumbulluara ose trungje, përcjellësit e valëve përdorin blloqe metalike të formave të ndryshme.
figura 1: Iriset e valëve dhe qarku ekuivalent, (a) Kapacitiv; (b) induktiv; (c) rezonant.
Figura 1 tregon llojet e ndryshme të përputhjes së rezistencës, duke marrë ndonjë nga format e treguara dhe mund të jetë kapacitiv, induktiv ose rezonant. Analiza matematikore është komplekse, por shpjegimi fizik jo. Duke marrë parasysh shiritin e parë metalik kapacitiv në figurë, mund të shihet se potenciali që ekzistonte midis mureve të sipërme dhe të poshtme të valëmarrësit (në modalitetin mbizotërues) tani ekziston midis dy sipërfaqeve metalike në afërsi, kështu që kapaciteti është pika rritet. Në të kundërt, blloku metalik në figurën 1b lejon që rryma të rrjedhë aty ku nuk ka rrjedhur më parë. Do të ketë rrjedhje të rrymës në rrafshin e fushës elektrike të përmirësuar më parë për shkak të shtimit të bllokut metalik. Prandaj, ruajtja e energjisë ndodh në fushën magnetike dhe induktiviteti në atë pikë të valëmarrësit rritet. Për më tepër, nëse forma dhe pozicioni i unazës metalike në figurën c janë projektuar në mënyrë të arsyeshme, reaktanca induktive dhe reaktanca kapacitive e futur do të jenë të barabarta, dhe hapja do të jetë rezonancë paralele. Kjo do të thotë që përputhja dhe akordimi i impedancës së modalitetit kryesor është shumë i mirë dhe efekti i lëvizjes së këtij modaliteti do të jetë i papërfillshëm. Megjithatë, mënyrat ose frekuencat e tjera do të dobësohen, kështu që unaza metalike rezonante vepron si një filtër brezi dhe një filtër modaliteti.
figura 2: (a) shtyllat e përcjellësit të valëve; (b) përputhësi me dy vida
Një mënyrë tjetër për t'u akorduar është treguar më sipër, ku një shtyllë metalike cilindrike shtrihet nga njëra nga anët e gjera në valëzues, duke pasur të njëjtin efekt si një shirit metalik për sa i përket sigurimit të reaktancës së grumbulluar në atë pikë. Shtylla metalike mund të jetë kapacitiv ose induktiv, në varësi të asaj se sa larg shtrihet në valëzues. Në thelb, kjo metodë e përputhjes është që kur një shtyllë e tillë metalike shtrihet paksa në valëzues, ajo siguron një ndjeshmëri kapacitive në atë pikë, dhe ndjeshmëria kapacitive rritet derisa depërtimi të jetë rreth një e katërta e gjatësisë valore. Në këtë pikë, ndodh rezonanca serike. . Depërtimi i mëtejshëm i shtyllës metalike rezulton në sigurimin e një ndjeshmërie induktive e cila zvogëlohet ndërsa futja bëhet më e plotë. Intensiteti i rezonancës në instalimin e pikës së mesit është në përpjesëtim të zhdrejtë me diametrin e kolonës dhe mund të përdoret si filtër, megjithatë, në këtë rast përdoret si filtër i ndalimit të brezit për të transmetuar mënyra të rendit më të lartë. Krahasuar me rritjen e rezistencës së rezistencës së shiritave metalikë, një avantazh kryesor i përdorimit të shtyllave metalike është se ato janë të lehta për t'u rregulluar. Për shembull, dy vida mund të përdoren si pajisje akordimi për të arritur përputhjen efikase të valëve.
Ngarkesat rezistente dhe zbutësit:
Ashtu si çdo sistem tjetër transmetimi, përcjellësit e valëve ndonjëherë kërkojnë përputhje të përsosur të rezistencës dhe ngarkesa të akorduara për të thithur plotësisht valët hyrëse pa reflektim dhe për të qenë të pandjeshëm ndaj frekuencës. Një aplikim për terminale të tillë është që të bëjnë matje të ndryshme të fuqisë në sistem pa rrezatuar në fakt asnjë fuqi.
figura 3 ngarkesa e rezistencës së valëmarrësit (a) konik i vetëm (b) konik i dyfishtë
Përfundimi rezistent më i zakonshëm është një seksion dielektrik me humbje i instaluar në fund të valëzuesit dhe i ngushtuar (me majën e drejtuar drejt valës hyrëse) në mënyrë që të mos shkaktojë reflektime. Ky medium me humbje mund të zërë të gjithë gjerësinë e valëmarrësit, ose mund të zërë vetëm qendrën e fundit të valëmarrësit, siç tregohet në figurën 3. Konusi mund të jetë i vetëm ose i dyfishtë dhe zakonisht ka një gjatësi prej λp/2, me një gjatësi totale prej afërsisht dy gjatësi vale. Zakonisht bëhet nga pllaka dielektrike si qelqi, të veshura me film karboni ose xhami uji nga jashtë. Për aplikime me fuqi të lartë, terminale të tillë mund të kenë izolues nxehtësie të shtuar në pjesën e jashtme të përcjellësit të valës dhe fuqia e dorëzuar në terminal mund të shpërndahet përmes ftohjes së ajrit të detyruar.
figura 4 Zbutës i fletëve të lëvizshme
Atenuatorët dielektrikë mund të bëhen të lëvizshëm siç tregohet në figurën 4. I vendosur në mes të valëmarrësit, ai mund të zhvendoset anash nga qendra e valëmarrësit, ku do të sigurojë zbutjen më të madhe, në skajet, ku dobësimi zvogëlohet shumë. meqenëse forca e fushës elektrike e mënyrës dominuese është shumë më e ulët.
Zbutja në përcjellës valësh:
Zbutja e energjisë e përcjellësve të valëve përfshin kryesisht aspektet e mëposhtme:
1. Reflektime nga ndërprerjet e brendshme të valëve ose seksionet e gabuara të përcjellësit të valëve
2. Humbjet e shkaktuara nga rryma që rrjedh në muret e valëve
3. Humbjet dielektrike në përcjellësit e valëve të mbushura
Dy të fundit janë të ngjashme me humbjet përkatëse në linjat koaksiale dhe janë të dyja relativisht të vogla. Kjo humbje varet nga materiali i murit dhe ashpërsia e tij, dielektriku i përdorur dhe frekuenca (për shkak të efektit të lëkurës). Për kanalet prej bronzi, diapazoni është nga 4 dB/100m në 5 GHz deri në 12 dB/100m në 10 GHz, por për kanalet prej alumini, diapazoni është më i ulët. Për përcjellësit e valëve të veshura me argjend, humbjet janë zakonisht 8dB/100m në 35 GHz, 30dB/100m në 70 GHz dhe afër 500 dB/100m në 200 GHz. Për të reduktuar humbjet, veçanërisht në frekuencat më të larta, përcjellësit e valëve ndonjëherë janë të veshura (brenda) me ar ose platin.
Siç u theksua tashmë, përcjellësi i valëve vepron si një filtër me kalim të lartë. Edhe pse vetë valëmarrësi është praktikisht pa humbje, frekuencat nën frekuencën e ndërprerjes zbuten shumë. Ky dobësim është për shkak të reflektimit në grykën e valëmarrësit dhe jo të përhapjes.
Lidhja e valëve:
Lidhja e valëzuesit zakonisht ndodh përmes fllanxhave kur pjesët ose përbërësit e valëzuesit bashkohen së bashku. Funksioni i kësaj fllanxha është të sigurojë një lidhje të qetë mekanike dhe veti të përshtatshme elektrike, veçanërisht rrezatim të ulët të jashtëm dhe reflektim të ulët të brendshëm.
Fllanxha:
Fllanxhat e valëve përdoren gjerësisht në komunikimet me mikrovalë, sistemet e radarëve, komunikimet satelitore, sistemet e antenave dhe pajisjet laboratorike në kërkimin shkencor. Ato përdoren për të lidhur seksione të ndryshme të valëve, për të siguruar parandalimin e rrjedhjeve dhe ndërhyrjeve, dhe për të ruajtur shtrirjen e saktë të përcjellësit të valëve për të siguruar transmetim të lartë të besueshëm dhe pozicionim të saktë të valëve elektromagnetike me frekuencë. Një valëdhënës tipik ka një fllanxhë në çdo skaj, siç tregohet në figurën 5.
figura 5 (a) fllanxha e thjeshtë; (b) bashkimi i fllanxhës.
Në frekuenca më të ulëta, fllanxha do të ngjitet ose ngjitet në valëzues, ndërsa në frekuenca më të larta përdoret një fllanxha e sheshtë me prapanicë më të sheshtë. Kur bashkohen dy pjesë, fllanxhat bashkohen me bulona, por skajet duhet të mbarohen pa probleme për të shmangur ndërprerjet në lidhje. Është padyshim më e lehtë për t'i lidhur saktë komponentët me disa rregullime, kështu që valëzuesit më të vegjël ndonjëherë janë të pajisur me fllanxha me fileto që mund të vidhosen së bashku me një arrë unazore. Me rritjen e frekuencës, madhësia e bashkimit të valëve zvogëlohet natyrshëm dhe ndërprerja e bashkimit bëhet më e madhe në proporcion me gjatësinë e valës së sinjalit dhe madhësinë e përcjellësit të valës. Prandaj, ndërprerjet në frekuenca më të larta bëhen më të mundimshme.
figura 6 (a) Seksioni kryq i bashkimit të mbytjes; (b) pamja e fundit e fllanxhës së mbytjes
Për të zgjidhur këtë problem, mund të lihet një hendek i vogël midis valëve, siç tregohet në figurën 6. Një bashkim mbytës i përbërë nga një fllanxhë e zakonshme dhe një fllanxhë mbytëse të lidhur së bashku. Për të kompensuar ndërprerjet e mundshme, një unazë mbytëse rrethore me një seksion kryq në formë L përdoret në fllanxhën e mbytjes për të arritur një lidhje më të ngushtë të montimit. Ndryshe nga fllanxhat e zakonshme, fllanxhat e mbytjes janë të ndjeshme ndaj frekuencës, por një dizajn i optimizuar mund të sigurojë një gjerësi bande të arsyeshme (ndoshta 10% e frekuencës qendrore) mbi të cilën SWR nuk e kalon 1.05.
Koha e postimit: Jan-15-2024
