Особенности использования коаксиального волновода

Максимальная напряженность электрического поля, как следует из (3.20), имеет место у поверхности центрального проводника и определяется как:

т.е. при заданной мощности есть оптимальное соотношение между a и b, при котором Em - минимальна (передача максимально допустимой мощности).

Полагая b = const, дифференцируя по a и приравнивая к нулю (нахождение экстремума) определяем: ln b/a=0.5, этому соотношению соответствует: , а соответствующее значение мощности: , (а - в метрах), т.к. .

Из условия одноволновости максимальный радиус центрального проводника:

и , - в метрах.

Для прямоугольного волновода .

Аналогично определяется оптимальное соотношение между a и b, при котором минимальная разность потенциалов между проводниками, получим: ln b/a =1, что соответствует:

Ом.

Международная электрическая комиссия рекомендует выбирать для передачи большой мощности сопротивление при .

Обычно используют гибкие коаксиальные линии - кабели их внутренний проводник делают сплошным, сплетенным из проволочек или трубчатым.

Материал - обычно медь или латунь для прочности биметаллический (стальная проволока покрытая медью).

Внешний проводник - либо труба (жесткая), либо в виде оплетки из проволоки или ленты (гибкая).

Изолирующая часть на СВЧ выполняется обычно из фторопласта-4, полиэтилена и т.д., при этом она может быть не сплошной, а из шайб.

Использование диэлектрического заполнения приводит к тому, что резко уменьшается:

а) за счет теплового пробоя;

б) в небольших промежутках между диэлектриком и проводником есть воздух (всегда), в нем Е в раз больше, чем в диэлектрике и .

Как правило, коаксиальный волновод используют для передачи небольших мощностей (до сотен Вт) в диапазоне от f=0 до 10 ГГц (из-за возникновения высших типов волн) с номинальным значениями : 50, 75, 100, 150, 200 Ом. Стандарты для различных конструкций.

Полосковые линии передачи

Миниатюризация (интегральные схемы, в дальнейшем ИС) - одно из основных направлений развития в СВЧ технике.

Уменьшение размеров не всегда основная цель - это справедливо для некоторых специальных областей (космос, медицина и т.д.). Часто важнее увеличение надежности, снижение стоимости, улучшение характеристик.

В ИС используют несколько типов соединительных линий (полосковые линии или ПЛ), в основе которых лежат тонкие полоски металла и плоские слои диэлектрика.

Сравнение конструкций полосковых линий (а - достоинства, б - недостатки):