Литература Ерохин Чернышов, Козырев Антенно фидерные устройства и распространения радиоволн
 Скачать 0.74 Mb.
|
Лекция 3.Стандарты и конструкции.Применяемые в технике коаксиальные линии имеют ряд стандартных значений волновых сопротивлений: 50,75,100,150. Значения волновых сопротивлений 50 и 75 Ом выбраны в области, где параметры коаксиальной линии близки к оптимальным. Значения волновых сопротивлений 100, 150, и 200 Ом включены в стандартный ряд для удобства согласования с высокоомной нагрузкой. Стандартом установлены для коаксиальных линий следующие номинальные значения диаметров по изоляции: 0,5; 1,0; 1,5; 2,2; 3,0; 4,6; 7,3; 9,0; 11,0; 13,0; 17,3; 24,0; 33,0; 44,0; 60,0; 82,0; 112,0 мм. В Таблице 2 приведены материалы наиболее часто применяемые в коаксиальных линиях в качестве диэлектриков. Таблица 2
Маркировка коаксиальных линий (кабелей) осуществляется следующим образом: РК-75-7-13 РК(IEC)-радиочастотный кабель, 75-волновое сопротивление, 7-диаметр по изоляции округленное до ближайшего меньшего целого числа(округление производится только для диаметров превышающих 2 мм), 13-1-условное обозначение диэлектрика (1-поэлителен, 2-фторопласт, 3-полистерол, 4-полипропилен), 3-номер конструкции. Различают 2 основные группы коаксиальных линий: Гибкие конструкции и жесткие конструкции. Гибкие коаксиальные линии (кабель).Коаксиальные кабели заполняются гибким диэлектриком (Таблица. 2), внешний проводник выполняется из медной оплетки, а внутренний проводник из медной проволоки или из нескольких сплетенных медных проволок. Достаточно часто в качестве внутреннего проводника применяется биметаллическая проволока. Например: кабель с изоляцией из фторопласта и полиэтилена для уменьшения затухания на СВЧ и защитных целях проволоку покрывают тонким слоем серебра, кроме того с елью увеличения механической прочности внутреннего проводника и уменьшения расхода цветных металлов в настоящее время достаточно часто применяют стальную проволоку покрытую слоем меди. Коаксиальные кабели нашли применение в основном для межблочных и внутри блочных соединений РЭС Жесткие конструкции коаксиальных линий.Такие конструкции применяются для передачи больших мощностей особенно в диапазоне метровых волн, где они имеют достаточно большие размеры поперечного сечения и за счет этого обеспечивают необходимую электрическую прочность. В таких конструкциях в качестве диэлектрика как правило применяется воздух, внутренний проводник выполняется в виде проволоки или трубки из меди (реже стали покрытой медью), а внешний проводник в виде трубки из меди или латуни (Л62, Л96) достаточно часто похожей на металлорукав. Коаксиальное расположение внутреннего и внешнего проводников фиксируется металлическими стержнями, диэлектрическими шайбами, спиральной (геликоидальной) изоляцией. Рассмотрим варианты конструкции жесткой коаксиальной линии. Конструкция с металлическими стержнями. Рис. 9. Конструкция жесткой коаксиальной линии с металлическими стержнями (а) и ее эквивалентная схема (б): 1 - внутренний проводник; 2 - внешний проводник; 3 – металлический стержень Из Рис.9(а) видно, что данная конструкция на участке АВС эквивалента отрезку короткозамкнутой линии длиной  согласно теории длинных линий для короткозамкнутой линии длиной Рис. 9 (б) то   следовательно входное сопротивление линии на рабочей частоте будет равно  Такое свойство четвертьволнового короткозамкнутого отрезка линии позволяет использовать металлически стержень как «металлический изолятор» рассмотренная конструкция в основном применяется для повышения мощности передаваемой по коаксиальной линии.Конструкция с диэлектрическими шайбами.Форма диэлектрической шайбы выбирается такой, что бы при минимальном количестве материала, обладающего большими диэлектрическими потерями по сравнению с воздухом, достигнуть максимальной величины пробивного напряжения, а так же необходимой центровки внутреннего проводника коаксиальной линии. В начале рассмотрим конструкцию жесткой коаксиальной линии с диэлектрической шайбой простейшей формы Рис.10 (а). Такая шайба вызывает изменение волнового сопротивления и нарушает однородность линии. Шайбу можно представить в виде участка линии длиной  с волновым сопротивлением  и паразитной емкостью Рис. 10 (б).  Рис. 10. Диэлектрическая опорная шайба простейшей формы в коаксиальной линии (а) и ее схема замещения отрезком линии и емкостью (б): 1 - внутренний проводник; 2 - внешний проводник; 3 – диэлектрическая опорная шайба Для компенсации параллельной емкости (для согласования волновых сопротивлений шайб и линий) на участке линии занимаемом шайбой изменяют диаметры проводников линии Рис.11. Степень компенсации  слабо зависит от частоты до тех пор пока  1313\* MERGEFORMAT () где, - средняя длинна волны рабочего диапазона частот. -действующая длина шайбы | |||||||||||||||