Увеличение диаметра волновода до 70 мм создает условия для распространения в нем высших типов волн. Это повышает требования к однородности волновода, так как в местах нарушения однородности происходит преобразование основного типа волны в волны высших типов и обратно, что приводит к образованию попутных потоков в волноводе и ухудшению качественных показателей каналов связи.
Необходимую повышенную однородность круглых волноводов достигают на практике применением высокоточных биметаллических труб с малым допуском на диаметр внутреннего сечения, высокой точностью стыковки отдельных секций.
Важной особенностью круглого волновода является возможность его использования для одновременной передачи волн двух ортогональных поляризаций. Это свойство используют при создании высокочастотных фидерных трактов с частотным разделением каналов.
Полосковые линии передачи были созданы в 50-х годах как аналог коаксиальной линии, состоящей из узкой тонкой металлической полоски и одной или двух экранирующих металлических пластин, пространство между которыми полностью или частично заполнено диэлектриком. Конструкции полосковых линий (ПЛ) отличаются большим разнообразием в рамках двух основных типов – симметричного (СПЛ) (рисунок 1.14) и несимметричного (НПЛ) (рисунок 1.15). Их можно классифицировать в зависимости от способа закрепления полоски и характера заполнения пространства между экранирующими пластинами и полоской.
Основная особенность ПЛ – зависимость ее волнового сопротивления от поперечных размеров проводников, толщины и диэлектрической проницаемости диэлектрика.
Полосковая линия, выполненная из металлизированной диэлектрической подложки печатным способом, называется печатной полосковой линией (ППЛ).
Несимметричная полосковая линия со сплошным диэлектриком (рисунок 1.15,б) наиболее проста по конструкции, наиболее технологична в изготовлении, удобна для монтажа навесных элементов и менее всего подвержена асимметрии при их монтаже. По этим причинам она является основной среди всех конструкций ПЛ. НПЛ, изготовленная методами пленочной технологии, называется микрополосковой линией передачи (МПЛ).
Стремление улучшить характеристики устройств СВЧ привело к появлению различных модификаций МПЛ, приспособленных для решения специальных задач. К таким линиям относятся так называемые щелевые линии (ЩЛ) и компланарные волноводы (KB), рисунок 1.16. Щелевая линия образуется узкой щелью (W) в проводящем слое, нанесенном на поверхность тонкой диэлектрической пластины (d). Другая поверхность пластины остается свободной от покрытия. Компланарный волновод состоит из тонкой центральной полоски между двумя параллельными ей заземленными полосками, расположенными на той же поверхности диэлектрической подложки. Как в щелевых линиях, так и в компланарных волноводах используют подложки из материала с высокой диэлектрической проницаемостью, что обеспечивает концентрацию поля в пространстве щелей вблизи границы раздела диэлектрик — воздух. Конструкции ЩЛ и KB очень удобны для присоединения навесных элементов.
Как показывает анализ, в полосковых линиях существуют три типа волн: квази–Т, поверхностная и волноводная. Квази–Т волна является основным рабочим типом волны для симметричной и несимметричной линии и компланарного волновода (рисунок 1.17). Ее существование определяется наличием изолированной полоски, которая обеспечивает двухсвязность поперечного сечения линии. Дисперсию квази–Т волны в полосковых линиях можно не учитывать вплоть до волны 3 см, а волну считать «чистой» Т. Возникновение волн высшего типа исключается, если эквивалентная ширина полоски и толщина полосковой линии меньше половины длины волны в диэлектрике линии. Под эквивалентной шириной полоски понимается величина W + ΔW, где ΔW = 0,9h + 1,1t.
Общее затухание в ПЛ обусловлено затуханием, определяемым потерями в проводнике αc в диэлектрике αd и потерями на излучение αi:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.