Долгион хөтлүүрийн импедансын тохируулгыг хэрхэн хийх вэ? Микро зурвасын антенны онолын дамжуулах шугамын онолоос харахад дамжуулах шугам эсвэл дамжуулах шугам болон ачааллын хооронд импедансын тохируулгыг хийхийн тулд тохирох цуваа эсвэл зэрэгцээ дамжуулах шугамыг сонгож, хамгийн их цахилгаан дамжуулалт болон хамгийн бага ойлтын алдагдлыг бий болгож болохыг бид мэднэ. Микро зурвасын шугамд импедансын тохируулгын ижил зарчим нь долгион хөтлүүрийн импедансын тохируулгад хамаарна. Долгион хөтлүүрийн систем дэх ойлт нь импедансын зөрүүг үүсгэж болзошгүй. Импеданс муудах үед шийдэл нь дамжуулах шугамынхтай адил, өөрөөр хэлбэл шаардлагатай утгыг өөрчлөх явдал юм. Бөөгнөрсөн импедансыг долгион хөтлүүрийн урьдчилан тооцоолсон цэгүүдэд байрлуулж, зөрүүг даван туулж, улмаар ойлтын нөлөөллийг арилгана. Дамжуулах шугамууд нь бөөгнөрсөн импеданс эсвэл хадаас ашигладаг бол долгион хөтлүүр нь янз бүрийн хэлбэрийн металл блок ашигладаг.
Зураг 1: Долгион хөтлүүрийн солонгон бүрхүүл ба түүнтэй дүйцэх хэлхээ,(a)Багтаамжтай;(b)Индуктив;(c)Резонанстай.
Зураг 1-т үзүүлсэн хэлбэрүүдийн аль нэгийг авч, багтаамжтай, индуктив эсвэл резонанстай байж болох янз бүрийн төрлийн импедансын тохируулгыг харуулав. Математикийн шинжилгээ нь нарийн төвөгтэй боловч физик тайлбар нь тийм биш юм. Зураг дээрх эхний багтаамжтай металл туузыг авч үзвэл долгион хөтлүүрийн дээд ба доод хананы хооронд (давамгайлсан горимд) байсан потенциал одоо хоёр металл гадаргуугийн хооронд ойрхон байгааг харж болно, тиймээс багтаамж нь цэгээр нэмэгддэг. Үүний эсрэгээр, Зураг 1b-д үзүүлсэн металл блок нь өмнө нь урсаагүй газраа гүйдэл урсахыг зөвшөөрдөг. Металл блок нэмсэний улмаас өмнө нь сайжруулсан цахилгаан орны хавтгайд гүйдлийн урсгал үүсэх болно. Тиймээс соронзон орон дээр энерги хуримтлагдах бөгөөд долгион хөтлүүрийн тэр цэг дэх индуктив чанар нэмэгддэг. Нэмж дурдахад, хэрэв Зураг c-д үзүүлсэн металл цагирагийн хэлбэр, байрлалыг боломжийн байдлаар зохион бүтээсэн бол нэвтрүүлсэн индуктив реактив ба багтаамжийн реактив чанар тэнцүү байх бөгөөд нүх нь зэрэгцээ резонанс байх болно. Энэ нь үндсэн горимын импедансын тохируулга ба тохируулга маш сайн бөгөөд энэ горимын шунтын нөлөө маш бага байх болно гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч бусад горим эсвэл давтамжууд суларч, резонансын металл цагираг нь зурвасын шүүлтүүр болон горимын шүүлтүүрийн аль алиных нь үүрэг гүйцэтгэдэг.
зураг 2:(a)долгион хөтлүүрийн тулгуур;(b)хоёр шурагтай тохируулагч
Дээрх тохиргоог хийх өөр нэг аргыг харуулав. Цилиндр хэлбэртэй металл багана нь өргөн талуудын нэгээс долгион хөтлүүр рүү сунаж, тухайн цэг дээр бөөгнөрсөн реактив эсэргүүцлийг хангах тал дээр металл туузтай ижил нөлөө үзүүлдэг. Металл багана нь долгион хөтлүүр рүү хэр хол сунахаас хамааран багтаамжтай эсвэл индуктив байж болно. Үндсэндээ энэхүү тохируулах арга нь ийм металл багана нь долгион хөтлүүр рүү бага зэрэг сунах үед тухайн цэг дээр багтаамжийн сусцептанс үүсгэдэг бөгөөд багтаамжийн сусцептанс нь нэвтрэлт нь долгионы уртын дөрөвний нэг орчим болтол нэмэгддэг. Энэ үед цуваа резонанс үүсдэг. Металл баганын цаашдын нэвтрэлт нь индуктив сусцептанс үүсгэдэг бөгөөд энэ нь оруулга илүү бүрэн болох тусам буурдаг. Дунд цэгийн суурилуулалт дахь резонансын эрчим нь баганын диаметртэй урвуу хамааралтай бөгөөд шүүлтүүр болгон ашиглаж болох боловч энэ тохиолдолд өндөр эрэмбийн горимуудыг дамжуулахын тулд туузны зогсоолын шүүлтүүр болгон ашигладаг. Металл туузны импедансыг нэмэгдүүлэхтэй харьцуулахад металл багана ашиглахын гол давуу тал нь тэдгээрийг тохируулахад хялбар байдаг. Жишээлбэл, долгион хөтлүүрийг үр дүнтэй тохируулахын тулд хоёр боолтыг тохируулгын төхөөрөмж болгон ашиглаж болно.
Эсэргүүцлийн ачаалал ба сулруулагч:
Бусад дамжуулах системийн нэгэн адил долгион хөтлүүрүүд нь ирж буй долгионыг ойлтгүйгээр бүрэн шингээж, давтамжид мэдрэмтгий бус байлгахын тулд заримдаа төгс импеданс тохируулга болон тохируулсан ачааллыг шаарддаг. Ийм терминалуудын нэг хэрэглээ бол ямар ч хүч цацруулалгүйгээр систем дээр янз бүрийн чадлын хэмжилт хийх явдал юм.
Зураг 3 долгион хөтлүүрийн эсэргүүцлийн ачаалал(a) дан конус(b) давхар конус
Хамгийн түгээмэл эсэргүүцлийн төгсгөл нь долгион хөтлүүрийн төгсгөлд суурилуулсан, тусгал үүсгэхгүйн тулд конус хэлбэртэй (үзүүр нь ирж буй долгион руу чиглэсэн) алдагдалтай диэлектрикийн хэсэг юм. Зураг 3-т үзүүлсэн шиг энэхүү алдагдалтай орчин нь долгион хөтлүүрийн бүх өргөнийг эзэлж болно, эсвэл долгион хөтлүүрийн зөвхөн төгсгөлийн төвийг эзэлж болно. Конус нь дан эсвэл давхар конус хэлбэртэй байж болох бөгөөд ерөнхийдөө λp/2 урттай, нийт урт нь ойролцоогоор хоёр долгионы урттай байдаг. Ихэвчлэн шил гэх мэт диэлектрик хавтангаар хийгдсэн бөгөөд гадна талдаа нүүрстөрөгчийн хальс эсвэл усны шилээр бүрсэн байдаг. Өндөр чадлын хэрэглээний хувьд ийм терминалууд нь долгион хөтлүүрийн гадна талд дулаан шингээгч нэмж болох бөгөөд терминалд дамжуулсан хүчийг дулаан шингээгчээр эсвэл албадан агаарын хөргөлтөөр тарааж болно.
Зураг 4 Хөдөлгөөнтэй сэнсний сулруулагч
Зураг 4-т үзүүлсэн шиг диэлектрик сулруулагчийг салгаж авах боломжтой болгож болно. Долгион хөтлүүрийн голд байрлуулсан тул хамгийн их сулралтыг өгөх долгион хөтлүүрийн төвөөс ирмэг рүү хажуу тийш нь зөөж болох бөгөөд давамгайлсан горимын цахилгаан орны хүчлэл хамаагүй бага тул сулрал нь эрс багасдаг.
Долгион хөтлүүрийн сулрал:
Долгион хөтлүүрийн энергийн бууралт нь голчлон дараах талуудыг агуулдаг.
1. Дотор долгион хөтлөгчийн тасалдал эсвэл буруу байрлалтай долгион хөтлөгчийн хэсгүүдээс үүссэн тусгал
2. Долгион хөтлүүрийн хананд урсах гүйдлийн улмаас үүссэн алдагдал
3. Дүүргэсэн долгион хөтлүүрийн диэлектрик алдагдал
Сүүлийн хоёр нь коаксиаль шугамын харгалзах алдагдалтай төстэй бөгөөд хоёулаа харьцангуй бага байна. Энэ алдагдал нь ханын материал болон түүний барзгар байдал, ашигласан диэлектрик болон давтамжаас (арьсны нөлөөллөөс шалтгаалан) хамаарна. Гуулин хоолойн хувьд энэ хүрээ 5 GHz-д 4 дБ/100м-ээс 10 GHz-д 12 дБ/100м хүртэл байдаг бол хөнгөн цагаан хоолойн хувьд энэ хүрээ бага байдаг. Мөнгөн бүрээстэй долгион хөтлүүрийн хувьд алдагдал нь ихэвчлэн 35 GHz-д 8 дБ/100м, 70 GHz-д 30 дБ/100м, 200 GHz-д 500 дБ/100м орчим байдаг. Алдагдлыг, ялангуяа хамгийн өндөр давтамжтай үед бууруулахын тулд долгион хөтлүүрийг заримдаа (дотоод талаас) алт эсвэл цагаан алтаар бүрдэг.
Өмнө дурдсанчлан, долгион хөтлөгч нь өндөр давтамжийн шүүлтүүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Хэдийгээр долгион хөтлөгч өөрөө бараг алдагдалгүй боловч таслах давтамжаас доогуур давтамжууд эрс сулардаг. Энэхүү суларалт нь тархалтаас илүү долгион хөтлөгч амсар дээр туссантай холбоотой юм.
Долгион хөтлүүрийн холболт:
Долгион хөтлүүрийн холболт нь ихэвчлэн долгион хөтлүүрийн хэсгүүд эсвэл эд ангиудыг хооронд нь холбох үед фланцаар дамжин явагддаг. Энэхүү фланцын үүрэг нь жигд механик холболт болон тохиромжтой цахилгаан шинж чанарыг, ялангуяа гадаад цацраг багатай, дотоод ойлт багатай байхыг хангах явдал юм.
Хоног:
Долгион хөтлөгч фланцыг богино долгионы холбоо, радарын систем, хиймэл дагуулын холбоо, антенны систем, шинжлэх ухааны судалгааны лабораторийн тоног төхөөрөмжид өргөн ашигладаг. Эдгээрийг долгион хөтлөгч хэсгүүдийг холбох, алдагдал болон хөндлөнгийн оролцоог урьдчилан сэргийлэх, долгион хөтлөгчийг нарийн тохируулахад ашигладаг бөгөөд ингэснээр давтамжийн цахилгаан соронзон долгионы найдвартай дамжуулалт болон нарийн байрлалыг хангадаг. Ердийн долгион хөтлөгч нь Зураг 5-д үзүүлсэн шиг төгсгөл бүртээ фланцтай байдаг.
5-р зураг (a) энгийн фланц; (b) фланцын холбогч.
Бага давтамжтай үед фланцыг долгион хөтлөгчтэй гагнах эсвэл гагнах бөгөөд өндөр давтамжтай үед хавтгай өгзөгтэй фланцыг ашигладаг. Хоёр хэсгийг холбоход фланцыг хооронд нь боолтоор бэхэлдэг боловч холболт тасалдахаас зайлсхийхийн тулд үзүүрийг нь жигд өнгөлөх ёстой. Зарим тохируулгатайгаар эд ангиудыг зөв тохируулах нь мэдээж илүү хялбар байдаг тул жижиг долгион хөтлөгч нь заримдаа цагирагтай эрэг ашиглан шургуулж болох эрчилсэн фланцаар тоноглогдсон байдаг. Давтамж нэмэгдэхийн хэрээр долгион хөтлөгч холбогчийн хэмжээ байгалийн жамаар багасч, холболтын тасалдал нь дохионы долгионы урт болон долгион хөтлөгч хэмжээтэй пропорциональ байдлаар томордог. Тиймээс өндөр давтамжтай үед тасалдал нь илүү төвөгтэй болдог.
Зураг 6 (a) Хоорондын холбогчийн хөндлөн огтлол; (b) Хоорондын фланцын төгсгөлийн харагдац
Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд долгион хөтлүүрийн хооронд бага зай үлдээж болно, үүнийг Зураг 6-д үзүүлэв. Энгийн фланц болон холбогч фланцаас бүрдэх холбогч холбогч. Боломжит тасалдалыг нөхөхийн тулд холбогч фланцад илүү нягт холболт хийхийн тулд L хэлбэрийн хөндлөн огтлолтой дугуй холбогч цагираг ашигладаг. Энгийн фланцаас ялгаатай нь холбогч фланцууд нь давтамжид мэдрэмтгий байдаг боловч оновчтой загвар нь SWR нь 1.05-аас хэтрэхгүй боломжийн зурвасын өргөнийг (магадгүй төвийн давтамжийн 10%) хангаж чадна.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 1-р сарын 15
