Объемные резонаторы, волноводы,линии

Колебательные системы в виде резонансных линий являются основными для дециметровых волн, но на сантиметровых волнах длина линии получается такого же порядка, как ее диаметр, и о линии вообще уже говорить нельзя. Даже на наиболее коротких дециметровых волнах (10-30 см) применение резонансны линий часто становится неудобным.

Основным типом колебательных систем для сантиметровых волн (и отчасти для дециметровых) являются объемные резонаторы, предложенные советским ученым М. С. Нейманом в 1939—1940 гг.Х). Теория работы и расчета объемных резонаторов была развита в трудах М. С. Неймана, Г. В. Кисунько и ряда других ученых.

Переход от обычного контура к объемному резонатору

Читать далее >>

При повышении частоты качество Q обычных колебательных контуров, составленных из катушки и конденсатора, уменьшается и на сеч становится недопустимо малым. Действительно, с повышением частоты быстро растут потери энергии. За счет поверхностного эффекта увеличивается сопротивление проводов.

Возрастают потери в твердых диэлектриках. Особенно значительными становятся при cвч потери на излучение, так как размеры элементов контура получаются одного порядка с длиной волны. Контур работает как антенна и его уже нельзя считать замкнутым. Сильное излучение создает также паразитные связи этого контура с другими целями. Увеличение потерь приводит к возрастанию активного сопротивления контура r.

В то же время характеристическое сопротивление контура значительно уменьшается. Величина ρ связана с первичными параметрами контура L и С следующим соотношением:

Характеристическое сопротивление контура

Читать далее >>

Хотя коаксиальные линии применяются широко, но все же они обладают некоторыми существенными недостатками, особенно заметными на сантиметровых волнах. Потери в этих линиях с повышением частоты значительно возрастают, так как поверхность внутреннего провода линии мала, а. следовательно, его сопротивление сравнительно велико. Кроме того, увеличиваются потери в изоляторах, отделяющих внутренний провод от внешнего. Если же увеличить диаметр внутреннего провода, т. е. уменьшить расстояние между ним и внешним проводом, то появляется опасность пробоя изоляции, особенно при больших мощностях.

На сантиметровых волнах линию во многих случаях заменяют волноводом, представляющим собой металлическую трубку круглого или прямоугольного сечения, внутри которой распространяется электромагнитная волна (рис.1). Стенки волновода играют роль экрана, не дающего электромагнитным волнам распространяться в разные стороны и заставляющего их перемещаться только вдоль волновода.

 

Круглый и прямоуголный волноводы

Читать далее >>

Рассмотрим случаи нагрузки линии на активное сопротивление различной величины (рис.1). На этом рисунке показано распределение вдоль линии не амплитудного, а действующего значения напряжения, которое изменяется только по величине, но не меняет знака. Это напряжение показывает вольтметр или индикатор переменного напряжения, подключаемый к различным точкам линии. Для упрощения кривая тока не показана. Как и раньше, линию считаем идеальной и принимаем, что внутреннее сопротивление генератора значительно меньше волнового сопротивления линии.

Распределение напряжения вдоль линии при различных ее нагрузках.

Читать далее >>

Режим бегущей волны получается в линии только в случае, если она нагружена на активное сопротивление, равное волновому. При ином значении нагрузочного сопротивления в линии получается более сложный процесс. Рассмотрим случай, когда линия разомкнута на конце, т. е. когда нагрузочное сопротивление бесконечно велико. Так как в конце разомкнутой линии нет нагрузочного сопротивления, энергия бегущей волны не может быть поглощена в конце линии, но волна не может и продолжать удаляться от генератора, потому что линия обрывается. Бегущая волна, дойдя до конца разомкнутой линии, отражается и двигается обратно к генератору. Таким образом, в линии распространяются две бегущие волны: одна — падающая — движется от генератора к концу линии, а другая — отраженная — движется в обратном направлении.

Читать далее >>

Применяются два основных типа линий: линия из двух одинаковых параллельных проводов, которую для краткости называют симметричной, и коаксиальная линия.

Достоинствами симметричной линии являются простота устройства и симметричность, которая в некоторых случаях необходим а, например, если линия связана с симметричной антенной.

Недостатком симметричной линии является антенный эффект, т. е. способность излучать и принимать волны.

Читать далее >>

Проволочная линия или любой провод является электрической цепью с распределенными параметрами. В отличие от электрических цепей с сосредоточенными параметрами, в которых индуктивность сосредоточена в катушках, а емкость — в конденсаторах, у линий каждый участок провода обладает емкостью, индуктивностью и активным сопротивлением. Эти параметры в линии распределены вдоль всего провода.

Электрические цепи с сосредоточенными параметрами обычно имеют малые размеры по сравнению с длиной волны.
Напряжение и ток в них распространяются за промежутки времени, во много раз меньшие, чем период колебаний.

Читать далее >>

Если по проводу проходит переменный ток, то вокруг провода возникают переменные электрическое и магнитное поля, образующие вместе электромагнитное поле, представляющее собой особый вид материи.

Электромагнитное поле, движущееся в пространстве, иначе называется электромагнитной волной. Радиоволны являются именно такими электромагнитными волнами.

Раздельно друг от друга переменные электрическое и магнитное поля существовать не могут. Всякое изменение электрического поля вызывает появление переменного магнитного поля, и наоборот, всякое изменение магнитного поля вызывает появление переменного электрического поля. Нельзя называть электромагнитным полем постоянные электрическое и магнитное поля, существующие одновременно в каком-либо месте пространства. В этом случае оба поля самостоятельны и не имеют взаимодействия между собой. А электромагнитное поле является сочетанием равноправных переменных электрического и магнитного полей, взаимодействующих друг с другом, как бы поддерживающих друг друга.

Читать далее >>


radionet
X