Толқын бағыттаушы импедансты сәйкестендірутолқын өткізгіш пен оған қосылған компонент арасындағы электрлік үзілісті азайту процесі болып табылады. Кедергілер сәйкес келмеген кезде, түскен микротолқынды сигналдың бір бөлігі көзге қарай шағылысады. Нәтижесінде VSWR жоғарырақ, жүктемеге берілетін қуат азырақ және жүйенің болжамды өнімділігі азырақ болады.
Коаксиалды желіден айырмашылығы, қуыс толқын өткізгіш әдетте сәйкестендіру үшін кәдімгі түйінделген резисторларды немесе тарату желісінің штепсельдерін пайдаланбайды. Оның орнына, дизайнерлер электромагниттік өрісті көздің қиығымен, бағаналармен, реттеу бұрандаларымен, конустармен, өткелдермен, сәйкес жүктемелермен және мұқият жасалған фланец интерфейстерімен пішіндейді. Ең қолайлы әдіс жұмыс жиілігіне, өткізу қабілеттілігіне, қуат деңгейіне, толқын өткізгіштің өлшеміне және реттеу бекітілген немесе реттелетін болуы керек пе, жоқ па, соған байланысты.
Неліктен толқын бағыттаушы импеданс сәйкестігі маңызды?
Толқын өткізгіш геометриясының кез келген кенеттен өзгеруі өрістің таралуын бұзып, шағылысқан толқынды тудыруы мүмкін. Дұрыс таңдалған құрастыру мыналарға көмектеседі:
- шағылысқан қуатты және VSWR-ді азайту;
- көз, беру жолы және жүктеме арасындағы қуат алмасуын жақсарту;
- жоғары қуатты микротолқынды сәулелену көздерін шамадан тыс шағылысқан энергиядан қорғау;
- антенналармен, адаптерлермен, жүктемелермен және басқа толқын өткізгіш компоненттерімен жүргізілген өлшеулерді тұрақтандыру;
- қажетті жиілік диапазонында қайталанатын өнімділікті сақтау.
Жиі кездесетін сәйкессіздік көздеріне толқын өткізгіш өлшемінің өзгеруі, иілулер, сатылар, зондтар, жетілмеген ауысулар, фланец саңылаулары, тураланбау және импедансы толқын өткізгіш режимінің импедансынан өзгеше жүктеме жатады.
1-сурет: Толқын өткізгіш иристері және оған эквивалентті тізбек,(a)Сыйымдылық;(b)Индуктивті;(c)Резонанстық.
1. Толқын бағыттаушы иристер: сыйымдылықты, индуктивті және резонанстық сәйкестік
Толқын өткізгіш ирис - бағыттаушының бір бөлігіне орналастырылған жұқа өткізгіш диафрагма. Жергілікті электр немесе магнит өрісін өзгерту арқылы ирис үзілістің немесе жүктеменің реактивтілігін өтей алатын бақыланатын шунт реактивтілігін енгізеді.
Сыйымдылық ирисі
Сыйымдылық ирисі электр өрісін кішірек аймаққа шоғырландырады. Электр өрісінің энергиясының артуы сәйкес жазықтықта сыйымдылық әсерін тудырады. Оны бар үзіліс өтемақы индуктивті реактивтілікті қажет еткен кезде пайдалануға болады.
Индуктивті ирис
Индуктивті ирис беттік ток жолын өзгертеді және саңылау айналасындағы магнит өрісінің энергиясын арттырады. Оның индуктивті сусцептансы сыйымдылық сәйкессіздігіне қарсы тұра алады. Диафрагма өлшемдері және оның бағыттаушы бойындағы орналасуы түзету күшін анықтайды.
Резонанстық ирис
Резонанстық ирис сыйымдылықты және индуктивті әсерлерді біріктіреді. Жобалау жиілігінде екі әсер теңестірілуі мүмкін, сондықтан басым режим аз шағылысумен өтеді. Резонанстан тыс, сол құрылым жиілікті немесе режимді таңдауды да қамтамасыз етуі мүмкін.
Ирис ықшам және механикалық тұрғыдан тұрақты, бірақ олар әдетте өндірілгеннен кейін бекітіледі. Сондықтан олардың өлшемдері құрастырудан кейін реттелудің орнына, мақсатты толқын өткізгіш жолағына, жұмыс режиміне және өткізу қабілеттілігіне сәйкес жасалуы керек.
2-сурет:(a)толқын өткізгіш бағаналар;(b)екі бұрандалы сәйкестендіргіш
2. Баптау бағаналары мен бұрандалары
Толқын өткізгіш қабырға арқылы енгізілген өткізгіш бағана немесе баптау бұрандасы жергілікті реактивтілікті енгізеді. Оның диаметрі, ену тереңдігі және үзіліске қатысты орны әсердің негізінен сыйымдылық немесе индуктивті екенін және сәйкестікті қаншалықты күшті өзгертетінін анықтайды.
Таяз ену әдетте шағын түзетуді тудырады. Баған бағыттаушыға қарай созылған сайын, сусцептанс өзгереді және резонанс арқылы өтуі мүмкін. Бұл баптау бұрандаларын зертханалық реттеу, өндірістік кесу және жобалау кезінде мінсіз болжау мүмкін емес төзімділіктерді өтеу үшін тиімді етеді.
Реттелетін сәйкестендірудің артықшылықтары
- қайтару шығынын немесе VSWR бақылау кезінде сәйкестікті реттеуге болады;
- екі немесе одан да көп бұрандалар шама мен фазаны қосымша басқаруды қамтамасыз етеді;
- реттеу адаптерді, зондты, иілуді немесе жүктемені өтей алады;
- соңғы параметрді тексеруден кейін құлыптауға болады.
Пайдалы өткізу қабілеттілігі тек бұрандамен емес, бүкіл құрылыммен анықталады. Шамадан тыс ену күрт резонанс тудыруы, шығынды арттыруы, жоғары ретті режимдерді бұзуы немесе қуатты басқаруды азайтуы мүмкін. Сондықтан реттеу тек бір жиілікте емес, бүкіл жұмыс диапазоны бойынша орындалуы керек.
Бағандар мен бұрандалар әдетте біріктіріледітолқын өткізгіштен коаксиалды адаптерлергежәне өріс әртүрлі беріліс құрылымдары арасында ауысуы керек басқа толқын өткізгіш компоненттері.
3. Сәйкес келетін жүктемелер мен әлсіреткіштер
Сәйкес келетін толқын өткізгіш жүктемесі беріліс жолын аяқтайды және түскен микротолқынды энергияны минималды шағылысумен жылуға айналдырады. Ол қуатты өлшеу, сынақ қондырғылары, пайдаланылмаған порттар және анықталған төмен шағылысумен аяқталуды қажет ететін кез келген қолданба үшін қолданылады.
Аттенюатор басқа мақсатқа қызмет етеді: ол екі портта да қолайлы сәйкестікті сақтай отырып, сигнал амплитудасын бақыланатын мөлшерге азайтады. Екі құрылғы да жоғалатын материалмен біртіндеп әрекеттесуге тәуелді, сондықтан өріс кенеттен импеданс қадамын жасамай сіңіріледі.
РФ MISO шолутолқын өткізгіш жүктемелеріәртүрлі толқын өткізгіш диапазондары мен қуат талаптары бойынша компонент опциялары үшін.
3-сурет толқын өткізгіш кедергісі жүктемесі(а)бір конус(b)қос конус
Конус тәрізді толқын бағыттаушы жүктемелер
Ең көп таралған сәйкестендіру терминалында кіріс толқынына қарай конус тәрізді орналасқан шығынды диэлектрлік немесе резистивті элемент қолданылады. Біртіндеп өзгеріс өрістің абсорберге кенеттен материал блогына қарағанда аз шағылысумен енуіне мүмкіндік береді.
Абсорбер бағыттаушыны қамтуы немесе оның орталығына жақын жоғары өрісті аймақты алуы мүмкін. Оның конус ұзындығы, шығын таралуы және жылулық дизайны жиілік диапазоны мен қуат деңгейі үшін таңдалған. Жоғары қуатты жүктемелер сіңірілген энергияны қауіпсіз түрде кетіру үшін үлкенірек корпусты, жылу қабылдағышты немесе мәжбүрлі ауамен салқындатуды қажет етуі мүмкін.
4-сурет Жылжымалы қалақшалы әлсіреткіш
Жылжымалы қалақты әлсіреткіштер
Қозғалмалы диэлектрлік қалақша электр өрісінің кернеулігі әртүрлі аймақтар арқылы қозғалу арқылы әлсіреуді өзгертеді. Басым режимдегі өрістің ортасында қалақша көбірек энергия сіңіреді; бүйір қабырғаға жақын жерде өріс әлсіз болады және әлсіреу азаяды. Механизм толқын бағыттаушы жолын өзгертпестен реттелетін сигналды азайтуды қамтамасыз етеді.
Толқын бағыттаушының шығындары мен импеданстың сәйкес келмеуі
Әлсіреу және сәйкессіздік байланысты, бірақ бірдей емес. Сәйкессіздік түскен энергияның бір бөлігін көзге қайтарады, ал өткізгіш пен диэлектрлік шығындар тікелей энергияның бір бөлігін жылуға айналдырады.
Деградацияның негізгі көздері:
- баспалдақтардан, иілістерден, зондтардан, фланец саңылауларынан немесе дұрыс емес тураланған бөліктерден шағылысулар;
- толқын өткізгіш қабырғаларындағы беттік ток әсерінен өткізгіштің жоғалуы;
- терезелерден, тіректерден, абсорберлерден немесе толтырылған бөліктерден диэлектрлік шығын;
- бетінің кедір-бұдырлығы, ластануы, коррозиясы және электрлік байланысының нашарлығы.
Толқын өткізгіш жоғары жиілікті құрылым ретінде де әрекет етеді. Таңдалған режимнің шегінен төмен жиіліктер қалыпты таралмайды және қатты әлсірейді. Осы себепті, сәйкестендіруді оңтайландыру алдында жұмыс диапазоны, толқын өткізгіштің өлшемі және мақсатты режим расталуы керек.
4. Өтпелі қосылыстар, адаптерлер және фланецті муфталар
Ауысу немесе адаптер әртүрлі толқын өткізгіш өлшемдері, бағыттары немесе тарату орталары арасындағы өрісті біртіндеп өзгертеді. Біртіндеп конустар әдетте бір өткір қадамға қарағанда кеңірек сәйкестендіруді қамтамасыз етеді, ал кеңістік шектеулі болған кезде ықшам сатылы ауысу артықшылыққа ие болуы мүмкін.
Толқын бағыттағыштан коаксиалды адаптерлергемеханикалық ауысуды қажетті толқынжол режимін қоздыратын зондпен немесе іске қосу құрылғысымен біріктіріңіз. Зондтың орналасуы, кері қысқа қашықтық және кез келген баптау элементі көрсетілген диапазонда бірге жұмыс істеуі керек.
Неліктен фланецті туралау маңызды
Толқын өткізгіш бөлімдері әдетте фланецтер арқылы жалғанады. Олардың міндеті - механикалық туралауды сақтау, сенімді электрлік байланысты қамтамасыз ету және ағып кету мен ішкі шағылысты азайту. Саңылау, ығысу, зақымдалған тығыздағыш беті немесе біркелкі емес болт қысымы, әсіресе қысқа толқын ұзындықтарында, айтарлықтай үзіліс тудыруы мүмкін.
5-сурет (a) қарапайым фланец; (b) фланецті муфта.
Қарапайым және дәл фланецтер
Қарапайым жанасу фланецтері түйісетін беттер тегіс, таза және дәл тураланған кезде жақсы жұмыс істейді. Жоғары жиіліктерде кіші өлшемді қателіктер толқын ұзындығының үлкен бөлігін құрайды, сондықтан беткі өңдеу, бағыттаушы туралау және болт моменті маңыздырақ болады.
Практикалық құрастыру тексерулері
- екі компоненттің де бірдей толқын өткізгіш өлшемін және үйлесімді фланец стандартын пайдаланатынын растаңыз;
- жұптасатын беттерді тазалап, ойықтардың, қылшықтардың немесе коррозияның бар-жоғын тексеріңіз;
- бекіткіштерді қатайтпас бұрын тесіктерді туралаңыз;
- фланец беттері параллель болып қалуы үшін болттарды біркелкі қатайтыңыз;
- құрастырылған жолды калибрленген векторлық желі анализаторымен тексеріңіз.
6-сурет (a) Дроссель муфтасының көлденең қимасы; (b) дроссель фланецінің шеткі көрінісі
Дроссельді фланецті муфта
Дроссель фланеці қосылыстағы токты басқару үшін саңылаудың айналасында ойық сақинаны немесе ойықты пайдаланады. Жұмыс аймағы үшін дұрыс өлшем таңдалған кезде, ол шағын механикалық саңылауға сезімталдықты азайтып, электрлік байланысты жақсарта алады. Дроссель жиілікке тәуелді болғандықтан, оның геометриясы мақсатты аймаққа сәйкес келуі керек.
Толқын бағыттаушысының сәйкестігін қалай тексеруге болады
- Векторлық желілік анализаторды тиісті тірек жазықтықтарында калибрлеңіз.
- S11 немесе қайтару шығынын бір жиілікте емес, бүкіл жұмыс диапазоны бойынша өлшеңіз.
- Егер жоба сипаттамасы болса, нәтижені VSWR форматына түрлендіріңіз.
- Толық сыпыруды бақылай отырып, реттеу бұрандаларын немесе басқа айнымалы элементтерді аздап қадамдармен реттеңіз.
- Соңғы қатайтудан, термиялық тұрақтандырудан және іргелес компоненттерді орнатқаннан кейін қайта тексеріңіз.
Жақсы нәтиже жүйенің сипаттамасымен анықталады. Қолданба кең өткізу қабілеттілігін, тұрақты қуатты басқаруды немесе құрастырудан кейін қайталанатын өнімділікті қажет етсе, бір ғана төмен шағылысу нүктесі жеткіліксіз болуы мүмкін.
Сәйкестендіру әдісін қалай таңдауға болады
- Ирис:ықшам, бекітілген және жобаланған жиілік реакциясына жарамды.
- Бағандар немесе бұрандалар:реттелетін және өндірістік төзімділіктерді реттеу үшін пайдалы.
- Конустар және ауысулар:біртіндеп өрісті түрлендіру және кеңірек өткізу қабілеттілігі қажет болған кезде артықшылықты.
- Сәйкес келетін жүктемелер:портты тоқтатып, төмен шағылысумен түсетін энергияны сіңіреді.
- Дроссель фланецтері:Кішкентай саңылауды болдырмау мүмкін болмаған кезде таңдалған фланецті қосылыстарды жақсарту.
Қолданбалар
Толқын өткізгіштің кедергісін сәйкестендіру радарлық алдыңғы ұштарда, спутниктік байланыс жабдықтарында, антенна қоректенулерінде, микротолқынды өлшеу жүйелерінде, таратқыштарда, қабылдағыштарда және жоғары қуатты сынақ қондырғыларында маңызды. Сондай-ақ, ол адаптерлердің, жүктемелердің, қосқыштардың, ортомодты түрлендіргіштердің және басқалардың жұмысы үшін маңызды.толқын өткізгіш компоненттері.
Жиі қойылатын сұрақтар
Толқын өткізгіш жүйесіндегі жоғары VSWR нені көрсетеді?
Жоғары VSWR түсетін толқынның айтарлықтай бөлігінің шағылысып жатқанын көрсетеді. Себебі жүктеменің өзі немесе адаптер, зонд, иілу, фланец саңылауы немесе дұрыс емес тураланған бөлік сияқты үзіліс болуы мүмкін.
Баптау бұрандасы кең жолақты сәйкестендіруді қамтамасыз ете ала ма?
Баптау бұрандасы сәйкессіздікті тиімді түрде түзете алады, бірақ күшті резонанстық реттеу тар жолақты болуы мүмкін. Кең жолақты жұмыс әдетте толық ауысуды, бұранданың орнын және айналасындағы геометрияны бірге жобалауды талап етеді.
Толқын өткізгіш фланеціндегі шағылысуларды қалай азайтуға болады?
Үйлесімді фланецтерді пайдаланыңыз, түйісетін беттерді таза және тегіс ұстаңыз, тесіктерді дәл туралаңыз және бекіткіштерді біркелкі тартыңыз. Соңғы құрастыруды желілік анализатормен тексеріңіз.
Толқын өткізгіш жүктемесі мен әлсіреткіштің айырмашылығы неде?
Жүктеме портты тоқтатады және түскен энергияның барлығын дерлік сіңіреді. Әлсіреткіш - сигнал деңгейін белгілі бір шамаға азайтатын және қалған энергияны шығысына беретін екі портты құрылғы.
Толқын бағыттаушы адаптерді, жүктемені немесе теңшелетін сәйкестендіру құрылымын таңдау бойынша көмек алу үшін,РФ MISO-мен байланысыңызжиілік диапазонымен, толқын өткізгіштің өлшемімен, өткізу қабілеттілігімен, қуат деңгейімен және нысананың VSWR-мен.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 15 қаңтар
