2.3. Однопроводные, двухпроводные линии передачи
Каждая линия передачи, в какой то степени поглощает часть мощности переносимого его поля. Мощность поглощается как металлом, ток и диэлектриком. Поэтому существует тенденция уменьшения поперечного сечения линии передачи, этим самым, добиваясь уменьшения затухания.
Одним из вариантов линий передачи с малым поперечным сечением является однопроводная линия.
Распространение электромагнитного поля вдоль тонкого прямолинейного проводника характерно тем, что в случае, если фазовая скорость меньше скорости света, то образуется поверхностная волна, экспоненциально убывающая по мере удаления от провода. Следовательно, значительная доля мощности удалена от проводника и распространяется в воздухе практически без потерь.
Недостатком однопроводной линии является то, что изменение направления линии вызывает излучение поля в месте поворота. Уменьшают излучение различными способами, в частности, при крутом повороте можно заменить однопроводную линию коаксиальным кабелем с рупорными переходами на концах. Однопроводная линия не нашла широкого применения, однако, в некоторых случаях её используют в диапазоне волн от нескольких метров до 3х см.
Однопроводные линии применяются на средних, коротких, дм волнах. Они характеризуются: погонной ёмкостью С1, индуктивностьюL1активным сопротивлениемR1, волновым сопротивлениемZB. Расчет характеристик однопроводных линий можно провести с помощью формул, помещенных в табл.2.4 и графика на рис.2.3.
Таблица 2.4
-
Параметр
Однопроводный покрытый
диэлектриком
Емкость
И
ндукт.Сопрот.
Волновое
с
опр.
Буквенные
обозначения в формулах табл. 2.4 следующие:
- относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика, используемого в фидере; - длина волны, в м;r– радиус фидера.
Для определения R1, значенияrподставляются в миллиметрах (мм),
/- толщина диэлектрика.
(2.33)
фдлина волны в фидере.
r0 предельный радиус, определяемый из графика рис.2.3.
Коэффициент затухания фидера рассчитывается по формуле:
(2.34)
Двухпроводные линии передачи. Теперь остановимся на двухпроводной линии (рис. 2.4). Чаще всего такие линии применяются в диапазоне длинных волн для соединения антенны с приёмником или передатчиком. На более коротких волнах применять их не целесообразно потому, что тогда расстояние между проводами D будет соизмеримо с длиной волны, что при передаче вызовет излучение электромагнитного поля, т.е. произойдет превращение линии в передающую антенну, а при приёме - в приемную.
Погонные параметры двухпроводной линии передачи определяются по следующим формулам, а можно и воспользоваться формулами из табл. 2.4:
(2.35)
(2.36)
(2.37)
Мощность, переносимая волной типа Т:
(2.38)
При d/D<0,4 напряженность электрического поля равна:
(2.39)
Коэффициент затухания определяется выражением
. (2.40)
Здесь корень квадратный учитывает повышение ослабления в следствии неравномерного распределения тока.