Sut i sicrhau cyfateb rhwystriant o donguides?O'r theori llinell drosglwyddo yn theori antena microstrip, gwyddom y gellir dewis cyfresi priodol neu linellau trawsyrru cyfochrog i sicrhau cyfateb rhwystriant rhwng llinellau trawsyrru neu rhwng llinellau trawsyrru a llwythi i gyflawni'r trosglwyddiad pŵer mwyaf a'r golled adlewyrchiad lleiaf.Mae'r un egwyddor o baru rhwystriant mewn llinellau microstrip yn berthnasol i baru rhwystriant mewn canllawiau tonnau.Gall adlewyrchiadau mewn systemau tonnau arwain at anghysondebau rhwystriant.Pan fydd dirywiad rhwystriant yn digwydd, mae'r datrysiad yr un fath ag ar gyfer llinellau trawsyrru, hynny yw, newid y gwerth gofynnol Mae'r rhwystriant talpio yn cael ei osod ar bwyntiau a gyfrifwyd ymlaen llaw yn y canllaw tonnau i oresgyn y diffyg cyfatebiaeth, a thrwy hynny ddileu effeithiau adlewyrchiadau.Tra bod llinellau trawsyrru yn defnyddio rhwystriannau talpiog neu bonion, mae canllawiau tonnau'n defnyddio blociau metel o wahanol siapiau.
ffigur 1: Irises Waveguide a chylched cyfatebol, (a) Capacitive; (b) anwythol; (c) soniarus.
Mae Ffigur 1 yn dangos y gwahanol fathau o baru rhwystriant, gan gymryd unrhyw un o'r ffurfiau a ddangosir a gall fod yn gapacitive, anwythol neu soniarus.Mae'r dadansoddiad mathemategol yn gymhleth, ond nid yw'r esboniad corfforol.O ystyried y stribed metel capacitive cyntaf yn y ffigur, gellir gweld bod y potensial a oedd yn bodoli rhwng waliau uchaf a gwaelod y waveguide (yn y modd amlycaf) bellach yn bodoli rhwng y ddau arwyneb metel yn agosach, felly mae'r cynhwysedd yn The. pwynt yn cynyddu.Mewn cyferbyniad, mae'r bloc metel yn Ffigur 1b yn caniatáu i gerrynt lifo lle nad oedd yn llifo o'r blaen.Bydd llif cerrynt yn yr awyren maes trydan a wellwyd yn flaenorol oherwydd ychwanegu'r bloc metel.Felly, mae storio ynni yn digwydd yn y maes magnetig ac mae'r anwythiad ar y pwynt hwnnw o'r canllaw tonnau yn cynyddu.Yn ogystal, os yw siâp a lleoliad y cylch metel yn Ffigur c wedi'u dylunio'n rhesymol, bydd yr adweithedd anwythol a'r adweithedd capacitive a gyflwynir yn gyfartal, a bydd yr agorfa yn gyseiniant cyfochrog.Mae hyn yn golygu bod paru rhwystriant a thiwnio'r prif fodd yn dda iawn, a bydd effaith siyntio'r modd hwn yn ddibwys.Fodd bynnag, bydd moddau neu amleddau eraill yn cael eu gwanhau, felly mae'r cylch metel soniarus yn gweithredu fel hidlydd bandpass a hidlydd modd.
ffigur 2:(a)pyst canllaw tonnau; (b)matiwr dau-sgriw
Dangosir ffordd arall o diwnio uchod, lle mae postyn metel silindrog yn ymestyn o un o'r ochrau llydan i'r canllaw tonnau, gan gael yr un effaith â stribed metel o ran darparu adweithedd talpiog ar y pwynt hwnnw.Gall y postyn metel fod yn gapacitive neu'n anwythol, yn dibynnu ar ba mor bell y mae'n ymestyn i'r canllaw tonnau.Yn y bôn, y dull paru hwn yw pan fydd piler metel o'r fath yn ymestyn ychydig i'r donfedd, mae'n darparu tueddiad capacitive ar y pwynt hwnnw, ac mae'r tueddiad capacitive yn cynyddu nes bod y treiddiad tua chwarter tonfedd, Ar y pwynt hwn, mae cyseiniant cyfres yn digwydd. .Mae treiddiad pellach i'r postyn metel yn arwain at ataliad anwythol sy'n lleihau wrth i'r gosodwaith ddod yn fwy cyflawn.Mae'r dwysedd cyseiniant yn y gosodiad canolbwynt mewn cyfrannedd gwrthdro â diamedr y golofn a gellir ei ddefnyddio fel hidlydd, fodd bynnag, yn yr achos hwn fe'i defnyddir fel hidlydd stop band i drosglwyddo moddau gradd uwch.O'u cymharu â chynyddu rhwystriant stribedi metel, mantais fawr o ddefnyddio pyst metel yw eu bod yn hawdd eu haddasu.Er enghraifft, gellir defnyddio dau sgriwiau fel dyfeisiau tiwnio i gyflawni paru tonnau tonnau effeithlon.
Llwythi gwrthiannol a gwanhau:
Fel unrhyw system drawsyrru arall, weithiau mae angen cyfateb rhwystriant perffaith a llwythi wedi'u tiwnio i amsugno tonnau sy'n dod i mewn yn llawn heb adlewyrchiad ac i fod yn ansensitif i amlder.Un cais ar gyfer terfynellau o'r fath yw gwneud gwahanol fesuriadau pŵer ar y system heb belydru unrhyw bŵer mewn gwirionedd.
ffigur 3 tonnau gwrthiant llwyth(a) tapr sengl(b) tapr dwbl
Y terfyniad gwrthiannol mwyaf cyffredin yw rhan o deuelectrig colledog wedi'i osod ar ddiwedd y canllaw tonnau a'i dapro (gyda'r blaen yn pwyntio tuag at y don sy'n dod i mewn) er mwyn peidio ag achosi adlewyrchiadau.Gall y cyfrwng colledus hwn feddiannu lled cyfan y canllaw tonnau, neu gall feddiannu canol diwedd y canllaw tonnau yn unig, fel y dangosir yn Ffigur 3. Gall y tapr fod yn tapr sengl neu ddwbl ac fel arfer mae ganddo hyd o λp/2, gyda chyfanswm hyd o tua dwy donfedd.Wedi'i wneud fel arfer o blatiau dielectrig fel gwydr, wedi'u gorchuddio â ffilm garbon neu wydr dŵr ar y tu allan.Ar gyfer cymwysiadau pŵer uchel, gall terfynellau o'r fath gael sinciau gwres wedi'u hychwanegu at y tu allan i'r canllaw tonnau, a gellir gwasgaru'r pŵer a gludir i'r derfynell trwy'r sinc gwres neu trwy oeri aer gorfodol.
ffigwr 4 Gwanydd ceiliog symudol
Gellir gwneud gwanwyr dielectrig yn symudadwy fel y dangosir yn Ffigur 4. Wedi'i osod yng nghanol y canllaw tonnau, gellir ei symud yn ochrol o ganol y canllaw tonnau, lle bydd yn darparu'r gwanhad mwyaf, i'r ymylon, lle mae'r gwanhad yn cael ei leihau'n fawr gan fod cryfder maes trydan y modd trech yn llawer is.
Gwanhau yn y canllaw tonnau:
Mae gwanhau egni tonnau dywys yn bennaf yn cynnwys yr agweddau canlynol:
1. Myfyrdodau o ddiffyg parhad y dongarweiniad mewnol neu adrannau canllaw tonnau wedi'u camaleinio
2. Colledion sy'n cael eu hachosi gan gerrynt yn llifo mewn waliau tonnau tywys
3. Colledion dielectrig mewn tonnau tywys wedi'u llenwi
Mae'r ddau olaf yn debyg i'r colledion cyfatebol mewn llinellau cyfechelog ac maent ill dau yn gymharol fach.Mae'r golled hon yn dibynnu ar ddeunydd y wal a'i garwedd, y dielectric a ddefnyddir a'r amlder (oherwydd effaith y croen).Ar gyfer cwndid pres, mae'r amrediad o 4 dB/100m ar 5 GHz i 12 dB/100m ar 10 GHz, ond ar gyfer cwndid alwminiwm, mae'r amrediad yn is.Ar gyfer tonnau wedi'u gorchuddio ag arian, mae colledion fel arfer yn 8dB/100m ar 35 GHz, 30dB/100m ar 70 GHz, ac yn agos at 500 dB/100m ar 200 GHz.Er mwyn lleihau colledion, yn enwedig ar yr amleddau uchaf, weithiau mae tonnau tywys yn cael eu platio (yn fewnol) ag aur neu blatinwm.
Fel y nodwyd eisoes, mae'r waveguide yn gweithredu fel hidlydd pas uchel.Er bod y canllaw tonnau ei hun bron yn ddi-golled, mae amlder sy'n is na'r amledd torri i ffwrdd yn cael ei wanhau'n ddifrifol.Mae'r gwanhad hwn o ganlyniad i adlewyrchiad yng ngheg y donfedd yn hytrach na lluosogi.
Cyplu Waveguide:
Mae cyplu Waveguide fel arfer yn digwydd trwy flanges pan fydd darnau neu gydrannau waveguide yn cael eu cysylltu â'i gilydd.Swyddogaeth y fflans hwn yw sicrhau cysylltiad mecanyddol llyfn a phriodweddau trydanol addas, yn enwedig ymbelydredd allanol isel ac adlewyrchiad mewnol isel.
fflans:
Defnyddir flanges Waveguide yn eang mewn cyfathrebu microdon, systemau radar, cyfathrebu lloeren, systemau antena, ac offer labordy mewn ymchwil wyddonol.Fe'u defnyddir i gysylltu gwahanol adrannau tonnau, sicrhau bod gollyngiadau ac ymyrraeth yn cael eu hatal, a chynnal aliniad manwl gywir y canllaw tonnau i sicrhau trosglwyddiad dibynadwy uchel a lleoliad manwl gywir tonnau electromagnetig amledd.Mae gan dywysydd tonnau nodweddiadol fflans ar bob pen, fel y dangosir yn Ffigur 5.
ffigur 5 (a) fflans plaen; (b) cyplydd fflans.
Ar amleddau is bydd y fflans yn cael ei bresyddu neu ei weldio i'r canllaw tonnau, tra ar amleddau uwch defnyddir fflans casgen fflat fwy gwastad.Pan fydd dwy ran yn cael eu huno, mae'r flanges yn cael eu bolltio gyda'i gilydd, ond rhaid gorffen y pennau'n llyfn er mwyn osgoi diffyg parhad yn y cysylltiad.Mae'n amlwg yn haws alinio'r cydrannau'n gywir gyda rhai addasiadau, felly weithiau mae ganllaw tonnau llai fflansau edafu y gellir eu sgriwio ynghyd â chnau cylch.Wrth i amlder gynyddu, mae maint y cyplydd waveguide yn lleihau'n naturiol, ac mae'r diffyg parhad cyplu yn dod yn fwy yn gymesur â thonfedd y signal a maint y canllaw tonnau.Felly, mae diffyg parhad ar amleddau uwch yn dod yn fwy trafferthus.
ffigur 6 (a)Crostoriad cyplydd tagu; (b)golwg pen y fflans dagu
I ddatrys y broblem hon, gellir gadael bwlch bach rhwng y tonnau, fel y dangosir yn Ffigur 6. Cyplydd tagu sy'n cynnwys fflans gyffredin a fflans tagu wedi'i gysylltu â'i gilydd.I wneud iawn am y diffyg parhad posibl, defnyddir cylch tagu crwn gyda chroestoriad siâp L yn y fflans tagu i gyflawni cysylltiad ffitiad tynnach.Yn wahanol i flanges cyffredin, mae fflansau tagu yn sensitif i amlder, ond gall dyluniad wedi'i optimeiddio sicrhau lled band rhesymol (efallai 10% o amledd y ganolfan) nad yw'r SWR yn fwy na 1.05 drosto.
Amser post: Ionawr-15-2024
