Mikrotolkunly koaksial liniýalar antennalar, synag enjamlary, geçirijiler, kabul edijiler we beýleki mikrotolkunly bölekleriň arasynda RF energiýasyny geçirýär.Olaryň konsentrik gurluşy gözegçilik edilýän geçirijilik ýoluny we berk goragy üpjün edýär, ýöne öndürijilik kabeliň diametrinden ýa-da birleşdirijiniň görnüşinden has köp zada baglydyr. Ýygylyk, häsiýetli impedans, gowşama, güýç dolandyryşy, faza durnuklylygy, egrilik radiusy we her geçişiň hili gutarnykly netijä täsir edýär.
Bu gollanmada mikrotolkunly koaksial kabeliň nähili işleýändigi, kabeliň esasy gurluşlary, impedans deňlemesi, RF ýitgisiniň sebäpleri we koaksial çözgüdi saýlamazdan öň inženerleriň etmeli amaly barlaglary düşündirilýär.
Mikrotolkunly koaksial liniýa näme?
Koaksial geçirijilik liniýasy dielektrik bilen gurşalan içki geçirijiden we silindrik daşky geçirijiden ybarat. Iki geçiriji hem bir okda ýerleşýändigi sebäpli, elektrik meýdany esasan dielektrikde jemlenendir, daşky geçiriji bolsa yzyna gaýtmak ýoluny we elektromagnit goragyny üpjün edýär.
Agalyk edýän ýaýrama režimi transvers elektromagnit ýa-da TEM-dir. Ideal koaksial liniýada TEM ýaýramasynyň pes kesiş ýygylygy ýok. Hakyky gurluşlarda henizem ýokary ulanylýan ýygylyk bar, sebäbi kabel ölçegleri, dielektrik häsiýeti, birleşdiriji geometriýa we ýokary derejeli režimler öndürijiligi çäklendirýär. Şonuň üçin pes ýygylykly RF hyzmaty üçin niýetlenen kabeliň mikrotolkun ýa-da millimetr tolkun ýygylyklarynda gowy işleýändigini çaklamaly däldir.
Esasy gurluşyk elementleri
- Içki geçiriji:öňe tarap akymy geçirýär we çeýelige, ýitgä we güýç talaplaryna baglylykda berk, zynjyrly, örtülen ýa-da boş bolup biler.
- Dielektrik:aralygy saklaýar we impedansyň, tizlik faktorynyň, temperatura häsiýetiniň we dielektrik ýitgisiniň köp bölegini kesgitleýär.
- Daşky geçiriji:gaýdyp gelýän ýoly we goragy üpjün edýär. Ol örülen, folga bilen örtülen, gofrirlenen ýa-da berk metal turba bolup biler.
- Gorag kurtkasy:çeýe kabeli aşynmalardan, çyglylykdan, himiki maddalardan we işleme zyýanlaryndan goraýar.
Mikrotolkunly koaksial kabeliň umumy görnüşleri
Her bir mikrotolkunly peç ulgamy üçin iň gowy gurluş ýok. Dogry saýlaw elektrik öndürijiligine, gurnama usulyna, hereketine, daşky gurşawa we bahasyna baglydyr.
Çeýe koaksial kabel
Çeýe kabel, adatça, örülen ýa-da folga goragly simli ýa-da çeýe merkezi geçirijini ulanýar. Ol laboratoriýa gurluşlary, enjamlaryň özara birikdirilmegi we gaýtalanýan marşrutlaşdyrmany talap edýän gurnamalar üçin amatlydyr. Onuň özara täsirleri berk gurluşlara garanyňda has ýokary gowşamagy, pes gorag netijeliligini we egilme bilen has uly faza üýtgeşmesini öz içine alyp biler.
Ýarym gaty koaksial kabel
Ýarym gaty kabel, adatça, hemişelik ýol hökmünde emele getirilýän berk daşarky geçirijini ulanýar. Ol ajaýyp gorag, öňünden çaklap bolýan impedans we gowy faza durnuklylygyny üpjün edýär. Ol mikrotolkun gurluşlarynyň içinde giňden ulanylýar, ýöne gurnamak üçin dogry emele getiriji gurallar we görkezilen minimal egrilik radiusyna hormat goýulmagy talap edilýär.
El bilen ýasalyp bolýan ýa-da laýyk gelýän kabel
El bilen şekillendirilýän kabel amaly orta nokady üpjün edýär. Ony ýarym gaty kabelden has aňsatlyk bilen geçirip bolýar, şol bir wagtyň özünde köp çeýe kabellerden has gowy gorag we görnüş durnuklylygyny saklap galýar. Formalaşdyrylandan soň hem öndürijilik barlanmalydyr, sebäbi ýiti egrilikler we birleşdiriji dartgynlyk gaýdyp gelmek ýitgisini üýtgedip biler.
Gaty we howa-dielektrik koaksial liniýa
Gaty koaksial liniýa berk geçirijileri ulanýar we howa ýa-da pes ýitgili dielektrik daýançlary ulanyp biler. Ölçegi we gurnama çylşyrymlylygy kabul ederlikli bolan ýerlerde pes ýitgili ýa-da ýokary kuwwatly geçirijilik üçin amatlydyr. Çeýe kabel ýitgisi aşa köp bolanda, ýaýlym, radar we synag ulgamlary berk bölekleri ulanyp biler.
Iki gezek goraglanan we faza durnukly kabel
Goşmaça gorag syzdyryşy we elektromagnit päsgelçiliklere duýgurlygy azaldyp biler. Faza durnukly gurluşlar temperatura, egilme ýa-da garramagyň netijesinde ýüze çykýan elektrik uzynlygynyň üýtgemelerini çäklendirmek üçin niýetlenendir. Bu häsiýetler fazaly massiwlerde, kalibrleme ýollarynda, kogerent kabul edijilerde we wektor tor analizatorynyň ölçeglerinde möhüm ähmiýete eýedir.
Koaksial liniýanyň häsiýetli impedansy
Xarakteristik impedans daşky geçirijiniň içki diametriniň içki geçirijiniň daşky diametrine gatnaşygy, şeýle hem dielektrikiň otnositel permittiwligi bilen kesgitlenýär. Magnit däl koaksial liniýa üçin:
Z0= (60 / √εr) ln(D/d) Ω
ýa-da deň derejede:
Z0= (138 / √εr) log10(G/d) Ω
Bu ýerde,Ddaşky geçirijiniň içki diametridir,diçki geçirijiniň daşky diametridir weεrdielektrikiň deňeşdirme geçirimliligidir. Iki aňlatma deňdir, sebäbi olar dürli logarifm esaslaryny ulanýarlar.
Köp RF we mikrotolkun ulgamlary 50 Ω ulanýar, sebäbi ol güýç ulanmagy we gowşamagy arasynda peýdaly deňagramlylygy üpjün edýär. 75 Ω ulgamy wideo, ýaýlym we käbir aragatnaşyk ulgamlarynda giňden ýaýrandyr. 50 Ω we 75 Ω böleklerini garyşdyrmak şöhlelenmeleri we ölçeg näbelliligini artdyrýan impedans üznüksizligini döredýär.
Mikrotolkunly koaksial kabel näme üçin signaly ýitirýär
Goýulyş ýitgisi adatça ýygylyk we kabel uzynlygy bilen artýar. Maglumat kagyzynyň bahasyny hakyky iş ýygylygynda barlap, bellenen san hökmünde kabul etmegiň ýerine gurnalan uzynlyga öwürmeli.
Geçirijiniň ýitmegi
Mikrotolkun ýygylyklarynda deri täsiri toguň geçirijileriň ýüzlerine golaý jemlenmegine getirýär. Ýygylyk artdygyça täsirli garşylyk ýokarlanýar, şonuň üçin geçirijiniň materialy, örtügiň hili, ýüziň gutarylyşy we geçirijiniň diametri hemmesi gowşamaga täsir edýär.
Dielektrik ýitgisi
Dielektrik elektromagnit energiýanyň bir bölegini özüne siňdirýär. Onuň ýitgi tangensi, temperatura, çyglylyk täsiri we iş ýygylygy netijä täsir edýär. Pes ýitgili dielektrik materiallar köplenç uzak aralyklar we takyk ölçeg ýollary üçin saýlanýar.
Deň gelmezlik we birleşdirijiň ýitmegi
Kabelden birleşdiriji geçirijilere geçişler, adapterler, zeper ýeten interfeýsler, ýaramaz gurnama we nädogry moment şöhlelenmeleri döredip biler. Gaýdyp gelme ýitgisi ýa-da VSWR signal ýolundaky her bir birleşdiriji we geçiş bilen birlikde tutuş iş zolagynda bahalandyrylmaly.
Egilme we gurnama täsirleri
Berk egrilikler koaksial geometriýany deformasiýa edip we impedansy üýtgedip biler. Gaýtalanýan egrilikler hem goşulyş ýitgisini we fazany üýtgedip biler. Kabel öndürijisiniň statik we dinamiki egrilik radius çäklerini berjaý ediň we birleşdirijileriň golaýynda dartgynlylygyň öňüni alyň.
Mikrotolkunly koaksial liniýany nädip saýlamaly
Diňe kabelden däl-de, doly gurnalan signal ýolundan başlaň. Aşakdaky barlaglar öňüni alyp boljak ýitginiň, gabat gelmezligiň, gyzgynlygyň we mehaniki näsazlygyň öňüni almaga kömek edýär.
- Ýygylyk diapazonyny tassyklaň.Kabeliň, birleşdirijileriň, adapterleriň we synag maglumatlarynyň iň ýokary iş ýygylygyny öz içine alýandygyny barlaň.
- Sistemanyň impedansyny deňeşdiriň.Eger bilkastlaýyn impedansy özgerdýän ulgam üpjün edilmedik bolsa, ýol boýunça şol bir nominal impedansy ulanyň.
- Umumy goýma ýitgisini hasaplaň.Iş ýygylygyndaky kabel ýitgisini birleşdiriji, adapter we geçiş ýitgileri bilen birleşdiriň. Gerekli ýerlerde temperatura we ýaşlanma üçin çetki bölegi goşuň.
- Elektrik energiýasynyň dolandyrylyşyny barlaň.Ortaça güýji, iň ýokary kuwwaty, VSWR-ny, daşky gurşawyň temperaturasyny, beýikligi, birleşdirijiniň derejesini we iş döwrüni gözden geçiriň. Ýokary gabat gelmezlik ýerli naprýaženiýe ýa-da tok stresini döredip biler.
- Faza talaplaryny kesgitläň.Kogerent ýa-da faza gabat gelýän ulgamlar üçin, temperatura we egilme bilen baglylykda faza durnuklylygyny, şeýle hem amplituda ýitgisini görkeziň.
- Gabat gelýän birleşdirijileri saýlaň.Konnektor seriýalarynyň dürli ýygylygy, güýji, jübütleşme sikli we mehaniki çäkleri bar. Ulanmazdan öň gereksiz adapterlerden gaça duruň we interfeýsiň ýagdaýyny barlaň.
- Marşrutlaşdyrmany we gurşawy gözden geçiriň.Egrilik radiusyny, hereketini, titremesini, çyglylygyny, himiki maddalary, temperatura aralygyny, goragy we ot ýa-da az tüssä talaplaryny göz öňünde tutuň.
- Meýilnamanyň tassyklanmasy.Kritiki gurluşlar üçin gurnamadan soň goýma ýitgisini we yzyna gaýtarma ýitgisini ölçäň. Faza gabat gelýän ulgamlar elektrik uzynlygynyň barlanmagyny hem talap edip biler.
Koaksial Çyzykmy ýa-da Tolkun Ýolbaşçysymy?
Koaksial kabel ykjam, ekranlanan we ýol bilen geçirmek aňsat, bu bolsa ony köp RF we pes mikrotolkunly baglanyşyklar üçin amatly edýär. Ýygylyk, güýç ýa-da rugsat berilýän ýitgi has talap edilýän mahaly, tolkun geçiriji has uly we has az çeýe bolsa-da, az geçirijilik ýitgisini we ýokary kuwwatlylygy hödürläp biler.
Köp ulgamlar iki tehnologiýany hem ulanýar. Dogry saýlanantolkun geçirijisinden koaksial adapteredeňsizlikleri gözegçilikde saklamak bilen birlikde, koaksial TEM režimi bilen zerur tolkun geçiriji režiminiň arasynda energiýa geçirýär. Geçiş dizaýnynyň meseleleri üçin biziňtolkun geçirijisinden koaksial adaptere saýlama boýunça gollanma.
Tipik ulanylyşlar
- Wektor tor analizatorynyň we spektr analizatorynyň birikmeleri
- Antennanyň ölçegleri we kalibrleme gurluşlary
- Radar, sputnik we simsiz aragatnaşyk enjamlary
- Signal generatorlary, güýçlendirijiler, kabul edijiler we ýygylyk öwrüjileri
- Mikrotolkunly modullardaky we synag enjamlaryndaky içki baglanyşyklar
- Koaksial enjam portlary bilen tolkun geçiriji komponentleriniň arasyndaky geçişler
Köp soralýan soraglar
Koaksial kabeliň kesiş ýygylygy barmy?
Agalyk edýän TEM re modeiminiň nazaryýet taýdan pes kesiş ýygylygy ýok. Şeýle-de bolsa, her bir hakyky kabel gurnamasynyň maslahat berilýän maksimum ýygylygy bar, sebäbi ýokary derejeli re modeimler, birleşdiriji geometriýasy, ýitgi we önümçilik çydamlylygy ahyrsoňy ulanylyp bilinýän öndürijiligi çäklendirýär.
Mikrotolkunly peç ulgamlarynda näme üçin 50 Ω giňden ýaýran?
Elli ohm giňden ulanylýar, sebäbi ol pes pese gaçyş we güýç ulanmagyň arasynda amaly ylalaşyk üpjün edýär. Şeýle hem, ol köp RF synag enjamlary we köp mikrotolkunly komponentler üçin standart impedansdyr.
Has uzyn kabeliň öwezini has ýokary kuwwatly çeşme bilen dolduryp bolýarmy?
Goşmaça çeşme energiýasy käbir ulgamlarda kabul edilen derejesi dikeldip biler, ýöne ol kabeliň gyzmagyny, şowhun görkezijisiniň täsirini, faza üýtgemelerini, gabat gelmezligi ýa-da energiýanyň bahalandyryş çäklerini aýyrmaýar. Ýol ýitgisini azaltmak, adatça, has ygtybarly inženerçilik usulydyr.
Gurnalandan soň nämeleri synagdan geçirmeli?
Iň bolmanda, işleýiş zolagynda girizme ýitgisini we gaýtarma ýitgisini barlaň. Takyk ulgamlar faza, topar gijikdirmesi, wagt domeniniň üznüksizligi, ekranlaşdyrma ýa-da passiw intermodulýasiýa ölçeglerini hem talap edip biler.
Tolkun geçirijisinden koaksial geçişi saýlamakda ýa-da mikrotolkun ulgamynda koaksial we tolkun geçiriji böleklerini birleşdirmekde kömek üçin,RF MISO bilen habarlaşyňzerur ýygylyk zolagy, interfeýs, güýç derejesi we mehaniki çäklendirmeler bilen.
Ýerleşdirilen wagty: 2023-nji ýylyň 15-nji dekabry
