Главная  Коаксиальные и полосковые линии (СВЧ) 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 [ 20 ] 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

I-анных на низкий уровень мощности (примерно несколько киловатт Б импульсном режиме и около 100 Вт -в непрерывном). Если уровень .передаваемой мощности значительно выше этой условной границы, в месте контакта возможно искрение я даже выгорание.

Значительно более высокий уровень мощности могут пропускать дроссельные разъемы, принцип работы которых похож на работу волноводных дроссельных фланцев (см. стр. 34 и рис. 17). Разъемы на предельно большие СВЧ мощности должны иметь болтовые стяжки как на наружных, так и на центральных проводниках соединяемых линий. Цанговые и пружинные соединения здесь не применимы.

Диэлектрические шайбы являются одним из важнейших элементов коаксиальных линий, обеспечивающих крепление центрального проводника строго по оси наружного проводника.



0,1s о/. 1125 0,3\ 0,35 0,1 0,15

Рис. 39. Диэлектрическая шайба коаксиальной линии с волновым сопротивлением на участке Шайбы, равным волновому сопротивлению соседних участков однородной линии.

Рис. 40. График для определения размеров диэлектрических шайб с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению соседних участков однородной коаксиальной линии (е - относительная диэлектрическая проницаемость материала шайбы).

Наиболее часто применяемыми материалами для изготовления диэлектрических шайб являются полистирол, фторопласт, полиэтилен, реже - органическое стекло (плексиглас), поскольку последнее имеет большие потери. Если наружный Di и внутренний di диаметры диэлектрической шайбы сделать равными соответствующим диаметрам D к d коаксиальной линии, то волновое сопротивление в области расположения шайбы будет отличаться от волнового сопротивления линии в Ve раз (см. формулу для Zo на стр. 49). Это вызовет существенное отражение электромагнитных волн от шайбы. Наиболее рациональный путь устранения етих отражений - это сделать Di а did так, чтобы отношение Pildi по формуле для Zo и выбранном диэлектрике обеспечило одинаковое значение волнового сопротивления как в линии с воздушным диэлектриком, так и на участке линии, где расположена диэлектрическая шайба.

Дополнительный путь уменьшения отражений от диэлектрической Шайбы - уменьшение ее толщины. Практически применяют шайбы толщиной 1-5 мм.

Конструкция неотражающей .шайбы изображена на рис. 39, а гра-фик для определении ее размеров - на рис. 40.

Бывает так, что размер di у неотражающей шайбы получается очень малым с точки зрения механической прочности, если по конструктивным соображениям приходится делать равными наружные



диаметры D к Di. В этом случае целесообразно уменьшить действующее значение диэлектрической проницаемости шайбы путем удаления возможно большего количества диэлектрика. Несколько вариантов таких конструкций изображено на рис. 41.

Интересно заметить, что в области расположения обычной диэлектрической шайбы (рис. 39) электрическая прочность коаксиальной

или



Рис. 41. Конструкции диэлектрических шайб в жесткой коаксиальной линии.

й, б - шайбы с уменьшенным действующим значением диэлектоической про-нкцаемости диэлектрика; в - с повышенной электрической прочностью; 1 - ступица.


и

=0,П длп

Zg=70 0M


Рис. 42. Изгибы коаксиальных линий.

а - с компенсацией отражений путем уменьшения диаметра центрального проводника: б - то же за счет лыски размером в; е - заготовка центрального проводника для изгиба.

Рис. 43. Плавный изгиб коаксиальной линии.

линии более чем в десять раз меньше, чем на однородном участке линии с воздушным заполнением. Повышенной электрической прочностью обладает шайба, изображенная иа рис. 41,б, причем главную роль в повышении электрической, прочности играет ступица 1.

Изгибы и. повороты коаксиального тракта. Изгибы жест/сыл: коаксиальных линий обычно имеют угол 90° (рис. 42). Технологически проще изготовить изгиб, изображенный на рис. 42,а, где в заготовках вырезают материал под углом 90° (рис. 4i2,e), сгибают их до соприкосновения плоскостей / и 2 и спаивают по этим плоскостям.



в области изгиба имеется иеоднородиость, которую па эквивалентной схеме можно представить как небольшую емкость, включенную в линию параллельно. Для ее компенсации в области изгиба уменьшают такетр центрального проводника до размера di (рис. 42,а), или делают лыску на центральном проводнике размером 6 (рис. 42,6). В зависимости от рабочего диапазона частот и



Рис. 44. Скачок размеров коаксиальной линии.

а - структур.а электрическрго поля вблизи скачка: б - эквивалентная схема; I - средняя линия в области скачка: S - область существования высших типов волк.

элнового сопротивления линии размеры di и б необходимо подбирать экспериментально. Для ориентировки, например, в линии с вол- Иовым сопротивлением 70 Ом di=0,26Z), 6 = 0,14D.

Возможно изготовление и плавных поворотов коаксиальной линии (рис. ИЗ). В этом случае желательно, чтобы радиус поворота R -был равен Хо/2я или ЗХо/2п, где Хо - средняя длина волны рабочего диапазона. При таких значениях R отражения от поворота минимальны.

Скачок размеров поперечного сечения - важный элемент коаксиального тракта. Он образуется, когда необходимо сочленить две линии с разными волновыми сопротивлениями или перейти с линии Одного сечения на линию другого поперечного сечения.

В области скачка силовые линии электрического поля искривляются (рис. 44,й) так, что каждая силовая линия подходит по нормали к металлической поверхности. С точки зрения теории электромагнитного поля область S, где силовые линии отличаются от сило-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 [ 20 ] 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37