Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Радиочастотные линии

[0] 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 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68

Радиочастотные линии передачи

Радиочастотные линии широко используются для передачи высокочастотной электромагнитной энергии как между отдельными элементами внутри радиоэлектронной аппаратуры и аппарату ры связи, так и на большие расстояния. Нет такого радиотехнического устройства и прибора, где в том или ином виде не применялись бы радиочастотные линии передачи. Правильный выбор типов линий передачи во многом определяет надежность работы радиотехнической аппаратуры.

В книге наряду с теоретическими основами и методами расчета приведены конструктивные и электрические характеристики современных линий передачи, необходимые при проектировании и эксплуатации радиотехнической аппаратуры. По сравнению с первым изданием (И. Е. Ефимов. Радиочастотные линии передачи. М., «Советское радио», 1964) в книгу внесено много изменений и дополнений, вызванных появлением новых типов линий передачи и совершенствованием существующих.

Книга содержит десять глав. В первых двух главах книги даны основные положения теории электромагнитного поля и основы теории передачи при высокой частоте. Этот материал является общим для всех последующих глав и необходим для понимания основных физических процессов ib линиях передачи и меггодов их расчета. Последующие четыре главы посвящены различным типам радиочастотных кабелей: шаксиальным, опиральным и симметричным. Радиочастотные материалы рассматриваются отдельно в седьмой главе, так как они оказывают решающее влияние на параметры кабелей, используемых для передачи высокочастотной электромагнитной энергии. Восьмая глава посвящена механическим и клима* тическим параметрам радиочастотных кабелей, которые имеют большое значение для надежной их эксплуатации. В девятой главе рассмотрены методы испытаний и измерений радиочастотных кабелей. Здесь внесены уточнения в известные ранее методы оценки параметров кабелей и рассмотрены новые, применяемые в настоящее время. Последняя, десятая глава посвящена кабельному телевидению, позволяющему значительно улучшить качество телевизионных передач и существенно расширить возможности телевизионных абонентов.

Волноводные линии в настоящей книге не рассматриваются.

Авторы выражают благодарность рецензенту канд. техн. наук К. В. Лебедеву за ряд ценных замечаний, каид. техн. наук Г. И. Тро-шину, канд. техн. наук И. В. Горенштейну, переработавшему пятую главу книги, А. М. Кокшарову и В. А. Акуличеву за консультацию по материалам для кабелей, В. И. Шермину, канд. техн. наук В. И. Ефимову и 3. Н. Рябининой за помощь в подборе материалов и оформлении рукописи.

Отзывы и пожелания по книге следует направлять по адресу: 101000, Москва-центр, Чистопрудный бульвар, 2, издательство «Связь».

Авторы



ВВЕДЕНИЕ

Современный этап научно-технической революции характеризуется стремительным развитием техники связи. Все шире внедряется в аппаратуру связи интегральная микроэлектроника, обеспечивающая создание новых видов аппаратуры связи. Использование интегральных микросхем обусловило появление сложных вычислительных и управляющих машин и систем для обработки и передачи информации. Эффективное использование всей этой сложной техники немыслимо без высококачественных и надежных каналов связи, получаемых по разным типам радиочастотных линий передачи.

Радиочастотные линии передачи являются важными элементами любого радиотехнического устройства. Развитие и совершенствование радиочастотных линий передачи связаны с развитием и совершенствованием радиоэлектронной аппаратуры. Области при-ме1Нения радиочастотных линий передачи в зависимости от диапазона радиочастот приведены на рис. В.1.

Для радиоэлектронной аппаратуры, работающей на длинных, коротких, а в ряде случаев и метровых волнах, в основном используются проволочные линии и симметричные кабели. В этих диапазонах частот по ним с наименьшими потерями можно передавать на определенное расстояние электромагнитную энергию.

В диапазоне метровых и дециметровых волн наибольшее применение получили радиочастотные коаксиальные кабели, так как они обладают высокой помехозащищенностью и обеспечивают весьма малые потери энергии в широком диапазоне частот. Поскольку электромагнитное поле в коаксиальном кабеле сконцентрировано в зазоре между проводниками, то полностью устраняются паразитные связи и потери на излучение.

При переходе к сантиметровым волнам более заметно начинают проявляться некоторые недостатки радиочастотных кабелей. В первую очередь значительно повышается в них затухание, особенно для конструкций кабелей со сплошным заполнением диэлектриком. Это затухание может быть уменьшено за счет применения полувоздушной и воздушной изоляций кабелей. Изоляция между внутренним и внешним проводниками может быть выполнена в виде шайб, корделя, колпачков и другой формы. При этом значительно уменьшается количество изоляционного материала и сокращаются потери энергии. Иногда этого оказывается достаточно, чтобы коаксиальные кабели могли успешно использоваться в сантиметровом диапазоне волн.

t 100

/.Гц

.10*

10

S 100

10."

-10"

10

100 нм-

Дшамилометровые X воты

.10 нм

- 1м

-10 см

Километровые волны

- 1нм

г•.ктометроВые волны

ЮОм---

Декаметровые

волны

Метровые вопны

Дециметровые волны

Сантиметровые волны

1см -

Миллиметровые волны

-1мм

-100мк

Децимилли метровые волны

- 10мк Микроволны

- 1мк

1000 А Световые волны

-100 А

Ч 4«

Види-

мый.

свет

Проволочные линии;

симметричные кабели.

Радиочастотные кабели

Закрытые волноводы

Открытые и закрытые Волноводы

Открытые волноводы ; световоды

Р.ис. В.1, Области применения радиочастотных линий передачи в зависи.чо-сти от диапазона частот

В некоторых случаях можно применять коаксиальную линию, в которой диэлектрик совершенно отсутствует, а роль диэлектрических шайб выполняют четвертьволновые металлические изоляторы, устаповлеииые по длине линии. Эти четвертьволновые отрезки фиксируют положение внутреннего проводника, не внося



существенных потерь и не нарушая работу линии. Четвертьволновый разомкнутый на конце отрезок линии обладает на своей резонансной частоте большим входным сопротивлением, значительно превышающим волновое сопротивление линии, и поэтому практически не влияет на ее свойства.

Значительным недостатком таких линий является малый частотный диапазон использования. Даже если применить специальную конструкцию «широкополосного» металлического изолятора, можно обеспечить нормальную передачу в диапазоне частот до ±15% от резонансной частоты металлического изолятора. Кроме того, конструктивное выполнение таких линий сложно, поэтому они применяются практически очень редко.

Использование коаксиальных кабелей в сантиметровом диапазоне волн встречает серьезные трудности при передаче сигналов больших мощностей вследствие возникновения onacnoctn пробоя диэлектрика между внутренним и внешним проводниками. Увеличивать же размеры коаксиального кабеля для повышения мощности передаваемых сигналов в сантиметровом диапазоне волн не представляется возможным, так как для этого диапазона волн размеры кабеля приближаются к длине волны, и появляется опасность возникновения волн высшего типа. Приходится уменьшать размеры кабеля. Однако поскольку в данном случае увеличиваются потери и уменьшается мощность передаваемых сигналов, то радиочастотные кабели в сантиметровом диапазоне волн находят ограниченное применение.

Для сантиметрового диапазона волн в качестве линий передачи электромагнитной энергии наибольшее распространение получили закрытые волноводные системы. Чаще всего применяются волноводы прямоугольного и круглого сечений. Полые металлические трубы при определенных условиях направляют распространение потока энергии, который не может выйти за пределы проводящих стенок. Передача электромагнитной энергии внутри полой металлической трубы оказывается возможной только на волнах, достаточно коротких по сравнению с размерами трубы. Так, например, в случае прямоугольного волновода шириной а возможна передача энергии при длинах волн 1<2а. При той же длине волны волноводы позволяют передавать сигналы большей мощности по сравнению с коаксиальными линиями. Это связано с тем, что в волноводе более равномерно распределено электромагнитное поле и представляется возможным использовать несколько увеличенную площадь поперечного сечения. Благодаря меньшей концентрации токов на поверхности стенок волноводы обеспечивают передачу энергии с меньшими потерями по сравнению с коаксиальными линиями.

В технике сантиметровых волн в ряде случаев применяются и открытые волноводные системы. В первую очередь следует указать на однопроводные линии с поверхностной волной. Такая линия представляет собой одиночный металлический проводник, по которому распространяется симметричная электрическая волна.

li Г

«о

<u



[0] 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 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68



0.0076
Яндекс.Метрика