Tolkun geçirijileriniň impedans deňleşdirmesini nädip gazanmaly? Mikrozolakly antenna teoriýasyndaky geçiriji liniýa teoriýasyndan, geçiriji liniýalaryň arasynda ýa-da geçiriji liniýalar bilen ýükleriň arasynda impedans deňleşdirmesini gazanmak üçin degişli yzygiderli ýa-da parallel geçiriji liniýalarynyň saýlanyp bilinjekdigini bilýäris, bu bolsa iň ýokary güýç geçirijiligini we iň az şöhlelenme ýitgisini gazanmak üçin amala aşyrylýar. Mikrozolakly liniýalarda impedans deňleşdirmegiň şol bir prinsipi tolkun geçirijilerinde impedans deňleşdirmesine hem degişlidir. Tolkun geçiriji ulgamlarynda şöhlelenmeler impedans deňleşdirmezligine getirip biler. Impedans ýaramazlaşanda, çözgüt geçiriji liniýalar üçinki ýalydyr, ýagny zerur bolan gymmaty üýtgetmekdir. Deňsizligi ýeňip geçmek üçin toplumlaýyn impedans tolkun geçirijisinde öňünden hasaplanan nokatlara ýerleşdirilýär we şeýdip şöhlelenmeleriň täsirini aradan aýyrýar. Geçiriş liniýalary toplumlaýyn impedanslary ýa-da stublary ulansa, tolkun geçirijileri dürli görnüşdäki metal bloklary ulanýar.
1-nji surat: Tolkun geçiriji irisler we deň derejeli zynjyr, (a)Sygymly; (b)induktiw; (c)rezonansly.
1-nji suratda görkezilen görnüşleriň islendik birini alyp, dürli görnüşli impedans gabat gelmegi görkezilýär we olar kuwwatly, induktiw ýa-da rezonansly bolup biler. Matematiki analiz çylşyrymly, ýöne fiziki düşündiriş çylşyrymly däl. Suratdaky birinji kuwwatly metal zolagy göz öňünde tutup, tolkun geçirijisiniň ýokarky we aşaky diwarlarynyň arasynda (agalyk ediji režimde) bolan potensialyň indi has ýakyn iki metal ýüziň arasynda bardygyny görmek bolýar, şonuň üçin kuwwatlylyk Nokada artýar. Tersine, 1b suratdaky metal blok öň akmaýan ýerinde toguň akymyna mümkinçilik berýär. Metal blokyň goşulmagy sebäpli öň güýçlendirilen elektrik meýdany tekizliginde toguň akymy bolar. Şonuň üçin magnit meýdanynda energiýa saklanýar we tolkun geçirijisiniň şol nokadyndaky induktiwlik artýar. Mundan başga-da, eger c suratdaky metal halkasynyň görnüşi we ýerleşişi dogry dizaýn edilse, girizilen induktiw reaktans we kuwwatly reaktans deň bolar we apertura parallel rezonans bolar. Bu esasy režimiň impedans gabat gelmeginiň we sazlanmagynyň örän gowydygyny we bu režimiň şuntlama täsiriniň az boljakdygyny aňladýar. Şeýle-de bolsa, beýleki modlar ýa-da ýygylyklar gowşar, şonuň üçin rezonansly metal halka hem zolakly süzgüç, hem-de mod süzgüji hökmünde hereket edýär.
2-nji surat:(a) tolkun geçiriji sütüni;(b) iki wintli gabatlaşdyryjy
Sazlamagyň başga bir usuly ýokarda görkezilen, bu ýerde silindrik metal sütün giň taraplaryň birinden tolkun geçirijisine uzalýar we şol nokada topakly reaksiýany üpjün etmek babatda metal zolak ýaly täsir edýär. Metal sütün tolkun geçirijisine näçe uzalyp gidýändigine baglylykda, kuwwatly ýa-da induktiw bolup biler. Esasan, bu deňeşdirme usuly şeýle metal sütün tolkun geçirijisine biraz uzalanda, şol nokada kuwwatly susseptans üpjün edýär we kuwwatly susseptans tolkun uzynlygynyň dörtden bir bölegine çenli artýar. Bu nokada yzygiderli rezonans ýüze çykýar. Metal sütüniniň has-da siňmegi, induktiw susseptansyň üpjün edilmegine getirýär, ol insersiýa has doly bolanda azalýar. Orta nokadyň gurnamasyndaky rezonans intensiwligi sütün diametrine ters proporsionaldyr we süzgüç hökmünde ulanylyp bilner, ýöne bu ýagdaýda ol ýokary derejeli režimleri geçirmek üçin zolakly suspenziýa hökmünde ulanylýar. Metal zolaklaryň impedansyny artdyrmak bilen deňeşdirilende, metal sütünleri ulanmagyň esasy artykmaçlygy, olary sazlamagyň aňsatlygydyr. Mysal üçin, netijeli tolkun geçirijisini deňleşdirmek üçin iki winti sazlama enjamlary hökmünde ulanyp bolýar.
Rezistiw ýükler we gowşadyjylar:
Beýleki geçirijilik ulgamy ýaly, tolkun geçirijileri käwagt gelýän tolkunlary şöhlelenmeden doly siňdirmek we ýygylyga duýgur bolmazlyk üçin kämil impedans deňleşdirişini we sazlanan ýükleri talap edýär. Şeýle terminallaryň ulanylyşlarynyň biri, hakykatda hiç hili güýç şöhlelendirmezden, ulgamda dürli güýç ölçeglerini geçirmekdir.
3-nji surat tolkun geçirijisiniň garşylyk ýüki(a) bir konusly(b) iki konusly
Iň köp ýaýran garşylykly terminal, tolkun geçirijisiniň ujuna oturdylan we şöhlelenme döretmez ýaly konuslanan (ujy gelýän tolkun tarap gönükdirilen) ýitgili dielektrik bölegidir. Bu ýitgili gurşaw tolkun geçirijisiniň tutuş giňligini eýeläp biler ýa-da 3-nji suratda görkezilişi ýaly, tolkun geçirijisiniň diňe ujunyň merkezini eýeläp biler. Konus bir ýa-da iki konusly bolup biler we adatça λp/2 uzynlygyna eýe bolup, umumy uzynlygy takmynan iki tolkun uzynlygyna deňdir. Adatça daşky tarapy uglerod plýonkasy ýa-da suw aýnasy bilen örtülen aýna ýaly dielektrik plitalardan ýasalýar. Ýokary kuwwatly ulanyşlar üçin şeýle terminallarda tolkun geçirijisiniň daşyna ýylylyk siňdirijileri goşulyp bilner we terminala berilýän güýç ýylylyk siňdiriji arkaly ýa-da mejbury howa sowadyjysy arkaly ýaýradylyp bilner.
4-nji surat Hereket edýän wane ýumşadyjy
Dielektrik gowşadyjylary 4-nji suratda görkezilişi ýaly aýryp bolýan görnüşde ýasap bolýar. Tolkun geçirijisiniň ortasyna ýerleşdirilende, ony tolkun geçirijisiniň merkezinden, iň uly gowşamagy üpjün etjek ýerinden, gyralaryna tarap ýan tarapa süýşürip bolýar, bu ýerde agalyk ediji režimiň elektrik meýdanynyň güýji has pes bolansoň, gowşama ep-esli azalýar.
Tolkun geçirijisinde gowşama:
Tolkun geçirijileriniň energiýanyň peselmegi esasan aşakdaky taraplary öz içine alýar:
1. Içki tolkun geçirijisiniň üznüksizliginden ýa-da nädogry deňleşdirilen tolkun geçiriji böleklerinden şöhlelenmeler
2. Tolkun geçiriji diwarlarda akýan toguň sebäpli ýüze çykýan ýitgiler
3. Doldurylan tolkun geçirijilerinde dielektrik ýitgileri
Soňky ikisi koaksial liniýalardaky degişli ýitgilere meňzeş we ikisi hem deňeşdirme boýunça az. Bu ýitgi diwaryň materialyna we onuň gödekligine, ulanylýan dielektrike we ýygylyga (deri täsiri sebäpli) baglydyr. Latun turba üçin bu diapazon 5 GHz-de 4 dB/100m-den 10 GHz-de 12 dB/100m-e çenli, ýöne alýumin turba üçin bu diapazon has pesdir. Kümüş örtükli tolkun geçirijiler üçin ýitgiler adatça 35 GHz-de 8dB/100m, 70 GHz-de 30dB/100m we 200 GHz-de 500 dB/100m-e golaýdyr. Ýitgileri, esasanam iň ýokary ýygylyklarda azaltmak üçin, tolkun geçirijiler käwagt (içerki) altyn ýa-da platina bilen örtülýär.
Öň belläp geçişimiz ýaly, tolkun geçiriji ýokary geçirijilikli süzgüç hökmünde hereket edýär. Tolkun geçirijiniň özi diýen ýaly ýitgisiz bolsa-da, kesiş ýygylygyndan aşak ýygylyklar düýpli gowşaýar. Bu gowşama ýaýramagyň däl-de, tolkun geçirijiniň agzynda şöhlelenmegiň netijesinde bolýar.
Tolkun geçirijisiniň birikdirilişi:
Tolkun geçirijisiniň birikdirilmegi, adatça, tolkun geçirijisiniň bölekleri ýa-da bölekleri birleşdirilende flanesler arkaly amala aşyrylýar. Bu flanesiň wezipesi, esasanam, pes daşarky şöhlelenme we pes içki şöhlelenme, mehaniki birikme we elektrik häsiýetleriniň ýumşak bolmagyny üpjün etmekdir.
Flanş:
Tolkun geçiriji flanşlar mikrotolkun aragatnaşyklarynda, radar ulgamlarynda, hemra aragatnaşygynda, antenna ulgamlarynda we ylmy barlaglarda laboratoriýa enjamlarynda giňden ulanylýar. Olar dürli tolkun geçiriji böleklerini birikdirmek, syzmalaryň we päsgelçilikleriň öňüni almak, şeýle hem ýokary tizlikli elektromagnit tolkunlaryň ygtybarly geçirilmegini we takyk ýerleşmegini üpjün etmek üçin tolkun geçirijisiniň takyk deňleşdirilmegini saklamak üçin ulanylýar. 5-nji suratda görkezilişi ýaly, adaty tolkun geçirijisiniň her ujunda flanş bar.
5-nji surat (a) ýönekeý flanes; (b) flanes birleşdiriji.
Pes ýygylyklarda flanes tolkun geçirijisine lehimlenip ýa-da kebşirlenip goýulýar, ýokary ýygylyklarda bolsa tekiz tekiz flanes ulanylýar. Iki bölek birikdirilende, flanesler bir-birine bolt bilen berkidilýär, ýöne birikmede üznüksizlikleriň öňüni almak üçin uçlary ýumşak tamamlanmalydyr. Käbir sazlamalar bilen bölekleri dogry deňleşdirmek elbetde has aňsat, şonuň üçin kiçi tolkun geçirijileri käwagt halkaly gaýka bilen wintlenip bilinýän dişli flanesler bilen enjamlaşdyrylýar. Ýygylyk artdygyça, tolkun geçirijisiniň birleşdirijisiniň ölçegi tebigy ýagdaýda kiçelýär we birleşdirijiniň üznüksizligi signalyň tolkun uzynlygyna we tolkun geçirijisiniň ölçegine proporsional taýdan ulalýar. Şonuň üçin ýokary ýygylyklarda üznüksizlikler has kyn bolýar.
6-njy surat (a) Drossel birleşdirijisiniň kese-kesigi; (b) Drossel flanesiniň ujunyň görnüşi
Bu meseläni çözmek üçin, 6-njy suratda görkezilişi ýaly, tolkun geçirijileriniň arasynda kiçi boşluk galdyryp bolýar. Adaty flanesden we drossel flanesinden ybarat drossel birleşdirijisi birleşdirilen. Mümkin bolan üzülmeleriň öwezini dolmak üçin, has berk birikdirilişi gazanmak üçin drossel flanesinde L görnüşli kesişikli tegelek drossel halkasy ulanylýar. Adaty flaneslerden tapawutlylykda, drossel flanesleri ýygylyga duýgurdyr, ýöne optimizirlenen dizaýn SWR-iň 1,05-den geçmeýän makul geçirijilik zolagyny (merkezi ýygylygyň belki 10%) üpjün edip biler.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 15-nji ýanwary
