10)Полосковые волноводы

Полосковая линия — плоскостная СВЧ линия, состоящая из двух трёх полосок металлич. фольги, разделённых возд. средой или диэлектриком. Применяются П. л. в качестве линии передачи электромагн. волн; на её основе конструируются мн. СВЧ элементы и узлы.

Полосковая линия передачи — устройство для направления передачи электромагнитных волн в воздушной или иной диэлектрической среде вдоль 2 или более проводников, имеющих форму тонких полосок и пластин.

Линия плоскостного типа представляет собой центральный проводник круглого поперечного сечения, расположенный симметрично между двумя параллельными металлическими плоскостями. Эту линию можно считать разновидностью коаксиальной линии, у которой роль наружного проводника выполняют параллельные плоскости. Основным типом волны в плоскостной линии является ТЕМ-волна. Электромагнитное поле между проводящими плоскостями быстро убывает по мере удаления от центрального проводника в плоскости симметрии линии. Основное применение плоскостная линия находит в измерительных линиях, а также при разработке сложных коаксиальных элементов. К достоинствам П. л. и различных устройств на их основе относятся: возможность автоматизации их производства с применением плёночной технологии, в отдельных операциях подобной технологии изготовления печатных схем. Полосковые волноводы более широкополосны, дешевле, проще в изготовлении, имеют меньший вес и габариты, чем прямоугольные, круглые и коаксиальные волноводы. Малый вес и небольшие габариты позволяют их использование в летательных аппаратах, где это требование имеет решающее значение. Размеры полосковых волноводов удается сделать малыми, если использовать для заполнения пространства между полосковыми проводниками диэлектрик с высокой диэлектрической проницаемостью. Различают два типа полосковых волноводов : несимметричные (открытые) и симметричные (закрытые).

Несимметричные:

а) Волновод с диэлектрическим заполнением. а - Основная токонесущая пластина; Б - Диэлектрик; В - Заземленная пластина.

б) Волновод без заполнения. а - Основная токонесущая пластина; В - Заземленная пластина

Симметричные:

а) Симметричный, с диэлектрическим заполнением. а, Д - Заземлённая пластина; Б, Г - Диэлектрик; В - Основная токонесущая пластина.

б) Симметричный, с двусторонним покрытием диэлектрика токопроводящей полосой. а, Д - Заземлённая пластина; Б, Г - токонесущая пластина; В – Диэлектрик

в) Симметричный, с односторонним покрытием диэлектрика токопроводящей полосой.

г) Симметричный, с воздушным заполнением.

а, В - Заземлённая пластина; Б - Токонесущая пластина.

д) Симметричный, с воздушным заполнением для передачи больших мощностей.

а, Г - Заземлённая пластина; Б - Токонесущая пластина; В - Диэлектрик.

Чтобы обеспечить высокие электрические и механические характеристики, в качестве материалов для подложки часто используют твёрдые диэлектрики на основе оксида алюминия - поликор.

На практике расчет полосковых волноводов в основном производится численными методами. Это связано с тем, что в отличие от коаксиальных волноводов здесь параметры заполняющей среды неоднородны по сечению.

В полосковом волноводе существуют в общем случае два вида потерь: а) в проводниках; б) в диэлектрической среде, заполняющей волновод. Результирующее затухание рассматривается как сумма затуханий, вызванных потерями в проводниках и в диэлектрике. При этом фактическое значение затухания существенно превышает расчетное.