Ինչպե՞ս հասնել ալիքատարերի իմպեդանսի համապատասխանեցմանը: Միկրոշերտային անտենայի տեսության փոխանցման գծերի տեսությունից մենք գիտենք, որ փոխանցման գծերի կամ փոխանցման գծերի և բեռների միջև իմպեդանսի համապատասխանեցման հասնելու համար կարելի է ընտրել համապատասխան հաջորդական կամ զուգահեռ փոխանցման գծեր՝ առավելագույն հզորության փոխանցման և նվազագույն անդրադարձման կորստի հասնելու համար: Միկրոշերտային գծերում իմպեդանսի համապատասխանեցման նույն սկզբունքը վերաբերում է ալիքատարերում իմպեդանսի համապատասխանեցմանը: Ալիքային համակարգերում անդրադարձումները կարող են հանգեցնել իմպեդանսի անհամապատասխանությունների: Երբ տեղի է ունենում իմպեդանսի վատթարացում, լուծումը նույնն է, ինչ փոխանցման գծերի դեպքում, այսինքն՝ փոխելով պահանջվող արժեքը: Կուտակված իմպեդանսը տեղադրվում է ալիքատարի նախապես հաշվարկված կետերում՝ անհամապատասխանությունը հաղթահարելու համար, այդպիսով վերացնելով անդրադարձումների ազդեցությունը: Մինչ փոխանցման գծերն օգտագործում են կուտակված իմպեդանսներ կամ կոճղեր, ալիքատարները օգտագործում են տարբեր ձևերի մետաղական բլոկներ:
Նկար 1. Ալիքային ծիածանաթաղանթներ և համարժեք սխեմա, (ա) կոնդենսատիվ; (բ) ինդուկտիվ; (գ) ռեզոնանսային:
Նկար 1-ը ցույց է տալիս իմպեդանսի համապատասխանեցման տարբեր տեսակները, որոնք ընդունում են ներկայացված ձևերից որևէ մեկը և կարող են լինել ունակային, ինդուկտիվ կամ ռեզոնանսային: Մաթեմատիկական վերլուծությունը բարդ է, բայց ֆիզիկական բացատրությունը՝ ոչ: Նկարում պատկերված առաջին ունակային մետաղական շերտը դիտարկելիս կարելի է տեսնել, որ ալիքատարի վերին և ստորին պատերի միջև գոյություն ունեցող պոտենցիալը (դոմինանտ ռեժիմում) այժմ գոյություն ունի երկու մետաղական մակերեսների միջև, որոնք ավելի մոտ են միմյանց, ուստի կոնդենսատորը կետում մեծանում է: Ի տարբերություն դրա, Նկար 1բ-ում պատկերված մետաղական բլոկը թույլ է տալիս հոսանքին հոսել այնտեղ, որտեղ այն նախկինում չէր հոսում: Հոսանք կլինի նախկինում ուժեղացված էլեկտրական դաշտի հարթությունում, մետաղական բլոկի ավելացման պատճառով: Հետևաբար, էներգիայի կուտակումը տեղի է ունենում մագնիսական դաշտում, և ալիքատարի այդ կետում ինդուկտիվությունը մեծանում է: Բացի այդ, եթե Նկար գ-ում պատկերված մետաղական օղակի ձևը և դիրքը նախագծված են ողջամտորեն, ներմուծված ինդուկտիվ և ունակային ռեակտիվները հավասար կլինեն, իսկ ապերտուրան կլինի զուգահեռ ռեզոնանսային: Սա նշանակում է, որ հիմնական ռեժիմի իմպեդանսի համապատասխանեցումը և կարգավորումը շատ լավ են, և այս ռեժիմի շունտավորման էֆեկտը կլինի աննշան: Սակայն, այլ ռեժիմներ կամ հաճախականություններ կնվազեն, ուստի ռեզոնանսային մետաղական օղակը գործում է որպես և՛ գոտիական ֆիլտր, և՛ ռեժիմային ֆիլտր։
նկար 2: (ա) ալիքատար հենարաններ; (բ) երկու պտուտակով համապատասխանեցնող սարք
Վերևում ցույց է տրված կարգավորման մեկ այլ եղանակ, որտեղ գլանաձև մետաղական սյունը լայն կողմերից մեկից ձգվում է ալիքատարի մեջ՝ ունենալով նույն ազդեցությունը, ինչ մետաղական ժապավենը՝ այդ կետում կուտակված ռեակտիվություն ապահովելու առումով: Մետաղական սյունը կարող է լինել տարողունակ կամ ինդուկտիվ՝ կախված նրանից, թե որքան հեռու է այն ձգվում ալիքատարի մեջ: Ըստ էության, այս համապատասխանեցման մեթոդը կայանում է նրանում, որ երբ նման մետաղական սյունը փոքր-ինչ ձգվում է ալիքատարի մեջ, այն այդ կետում ապահովում է տարողունակություն, և տարողունակությունը մեծանում է մինչև ներթափանցումը հասնի ալիքի երկարության մոտ մեկ քառորդի: Այս կետում տեղի է ունենում հաջորդական ռեզոնանս: Մետաղական սյան հետագա ներթափանցումը հանգեցնում է ինդուկտիվության ապահովմանը, որը նվազում է, երբ տեղադրումը դառնում է ավելի ամբողջական: Միջին կետում տեղադրման ռեզոնանսի ինտենսիվությունը հակադարձ համեմատական է սյան տրամագծին և կարող է օգտագործվել որպես ֆիլտր, սակայն այս դեպքում այն օգտագործվում է որպես գոտու կանգառի ֆիլտր՝ բարձր կարգի ռեժիմներ փոխանցելու համար: Մետաղական շերտերի իմպեդանսի մեծացման համեմատ, մետաղական սյուների օգտագործման հիմնական առավելությունն այն է, որ դրանք հեշտ է կարգավորել: Օրինակ, երկու պտուտակ կարող են օգտագործվել որպես կարգավորման սարքեր՝ ալիքատարի արդյունավետ համապատասխանություն ապահովելու համար:
Դիմադրողական բեռներ և մարողներ.
Ինչպես ցանկացած այլ փոխանցման համակարգ, ալիքատարները երբեմն պահանջում են կատարյալ համապատասխանեցման իմպեդանս և կարգավորված բեռներ՝ մուտքային ալիքները առանց անդրադարձման լիովին կլանելու և հաճախականության նկատմամբ անզգայուն լինելու համար: Նման տերմինալների կիրառություններից մեկը համակարգի վրա տարբեր հզորության չափումներ կատարելն է՝ առանց իրականում որևէ հզորություն ճառագայթելու:
նկար 3 ալիքատարի դիմադրության բեռ (ա)միակ կոնաձև (բ)կրկնակի կոնաձև
Ամենատարածված դիմադրողական ավարտը կորուստներով դիէլեկտրիկի մի հատված է, որը տեղադրված է ալիքատարի ծայրին և կոնաձև է (ծայրը ուղղված է դեպի մուտքային ալիքը), որպեսզի արտացոլումներ չառաջացնի: Այս կորուստներով միջավայրը կարող է զբաղեցնել ալիքատարի ամբողջ լայնությունը կամ միայն ալիքատարի ծայրի կենտրոնը, ինչպես ցույց է տրված նկար 3-ում: Կոնաձևը կարող է լինել մեկ կամ կրկնակի կոնաձև և սովորաբար ունի λp/2 երկարություն, մոտավորապես երկու ալիքի երկարության ընդհանուր երկարությամբ: Սովորաբար պատրաստված է դիէլեկտրիկ թիթեղներից, ինչպիսիք են ապակին, որոնք արտաքինից պատված են ածխածնային թաղանթով կամ ջրային ապակիով: Բարձր հզորության կիրառությունների համար նման տերմինալները կարող են ունենալ ջերմափոխանակիչներ, որոնք ավելացված են ալիքատարի արտաքին մասում, և տերմինալին մատակարարվող հզորությունը կարող է ցրվել ջերմափոխանակիչի միջոցով կամ հարկադիր օդային սառեցման միջոցով:
նկար 4 Շարժական թևիկի մարող
Դիէլեկտրիկ մարողները կարող են հանվող լինել, ինչպես ցույց է տրված նկար 4-ում: Տեղադրվելով ալիքատարի կենտրոնում, այն կարող է ալիքատարի կենտրոնից, որտեղ այն կապահովի ամենամեծ մարումը, կողքից տեղափոխվել դեպի եզրեր, որտեղ մարումը զգալիորեն նվազում է, քանի որ գերիշխող ռեժիմի էլեկտրական դաշտի ուժգնությունը շատ ավելի ցածր է:
Ալիքային հաղորդիչի թուլացում.
Ալիքային հաղորդիչների էներգիայի մարումը հիմնականում ներառում է հետևյալ ասպեկտները.
1. Անդրադարձներ ներքին ալիքատարի անընդհատություններից կամ ալիքատարի անհամապատասխան հատվածներից
2. Ալիքային պատերում հոսող հոսանքի հետևանքով առաջացած կորուստներ
3. Դիէլեկտրիկ կորուստներ լցված ալիքատարներում
Վերջին երկուսը նման են կոաքսիալ գծերի համապատասխան կորուստներին և երկուսն էլ համեմատաբար փոքր են: Այս կորուստը կախված է պատի նյութից և դրա կոպտությունից, օգտագործվող դիէլեկտրիկից և հաճախականությունից (մաշկի էֆեկտի պատճառով): Պղնձե խողովակների համար միջակայքը տատանվում է 4 դԲ/100 մ-ից 5 ԳՀց հաճախականությամբ մինչև 12 դԲ/100 մ 10 ԳՀց հաճախականությամբ, բայց ալյումինե խողովակների համար միջակայքն ավելի ցածր է: Արծաթապատ ալիքատարների համար կորուստները սովորաբար կազմում են 8 դԲ/100 մ 35 ԳՀց հաճախականությամբ, 30 դԲ/100 մ 70 ԳՀց հաճախականությամբ և մոտ 500 դԲ/100 մ 200 ԳՀց հաճախականությամբ: Կորուստները նվազեցնելու համար, հատկապես ամենաբարձր հաճախականություններում, ալիքատարները երբեմն պատվում են (ներքինից) ոսկով կամ պլատինով:
Ինչպես արդեն նշվել է, ալիքատարը գործում է որպես բարձր հաճախականության ֆիլտր։ Չնայած ալիքատարն ինքնին գործնականում կորուստներ չունի, սահմանային հաճախականությունից ցածր հաճախականությունները խիստ թուլացած են։ Այս թուլացումը պայմանավորված է ալիքատարի բերանում անդրադարձմամբ, այլ ոչ թե տարածմամբ։
Ալիքային միացում.
Ալիքային միացումը սովորաբար տեղի է ունենում ֆլանշերի միջոցով, երբ ալիքային մասերը կամ բաղադրիչները միացվում են միմյանց: Այս ֆլանշի գործառույթն է ապահովել հարթ մեխանիկական միացում և համապատասխան էլեկտրական հատկություններ, մասնավորապես՝ ցածր արտաքին ճառագայթում և ցածր ներքին անդրադարձում:
Ֆլանջ:
Ալիքային եզրերը լայնորեն կիրառվում են միկրոալիքային կապի, ռադարային համակարգերի, արբանյակային կապի, անտենային համակարգերի և գիտական հետազոտությունների լաբորատոր սարքավորումների մեջ: Դրանք օգտագործվում են տարբեր ալիքային հատվածներ միացնելու, արտահոսքի և միջամտության կանխարգելման, ինչպես նաև ալիքային ալիքների ճշգրիտ դասավորությունը պահպանելու համար՝ բարձր հուսալիությամբ փոխանցում և հաճախականության էլեկտրամագնիսական ալիքների ճշգրիտ դիրքավորում ապահովելու համար: Սովորական ալիքային ալիքը յուրաքանչյուր ծայրում ունի եզր, ինչպես ցույց է տրված նկար 5-ում:
նկար 5 (ա) հարթ եզր; (բ) եզրային միացում։
Ցածր հաճախականությունների դեպքում եզրը կեռակցվի կամ կեռակցվի ալիքատարին, մինչդեռ բարձր հաճախականությունների դեպքում օգտագործվում է ավելի հարթ եզր։ Երբ երկու մասերը միացվում են, եզրերը ամրացվում են միմյանց պտուտակներով, բայց ծայրերը պետք է հարթ մշակվեն՝ միացման անընդհատությունից խուսափելու համար։ Ակնհայտ է, որ բաղադրիչները ճիշտ դասավորելը որոշ կարգավորումներով ավելի հեշտ է, ուստի փոքր ալիքատարները երբեմն հագեցած են պտուտակավոր եզրերով, որոնք կարող են պտուտակվել օղակաձև պտուտակով։ Հաճախականության աճին զուգընթաց ալիքատարի միացման չափը բնականաբար նվազում է, և միացման անընդհատությունը մեծանում է՝ համեմատած ազդանշանի ալիքի երկարության և ալիքատարի չափի հետ։ Հետևաբար, բարձր հաճախականությունների անընդհատությունը դառնում է ավելի խնդրահարույց։
նկար 6 (ա) Շնչափողի միացման լայնական հատույթը; (բ) Շնչափողի եզրի եզրային տեսքը
Այս խնդիրը լուծելու համար ալիքատարների միջև կարելի է փոքր բաց թողնել, ինչպես ցույց է տրված նկար 6-ում: Շնչափող միացում, որը բաղկացած է սովորական եզրից և իրար միացված շնչափող եզրից: Հնարավոր անընդհատությունները փոխհատուցելու համար շնչափող եզրում օգտագործվում է շրջանաձև շնչափող օղակ՝ L-աձև լայնական հատույթով՝ ավելի ամուր միացում ապահովելու համար: Սովորական եզրերից տարբերվող շնչափող եզրերը զգայուն են հաճախականության նկատմամբ, բայց օպտիմիզացված դիզայնը կարող է ապահովել ողջամիտ թողունակություն (գուցե կենտրոնական հաճախականության 10%-ը), որի դեպքում SWR-ը չի գերազանցի 1.05-ը:
Հրապարակման ժամանակը. Հունվարի 15-2024
