1.2 Основні розрахункові співвідношення для розрахунку хвилеводів прямокутної форми

Поперечний переріз прямокутного хвилеводу

_{Формула для визначення критичної довжини хвилі в прямокутному хвилеводі має вигляд:}

_,

_{де m, g – цілі числа, що характеризують тип хвилеводу;}

_{a, b – розміри поперечного перерізу хвилеводу.}

_{Коефіцієнт загасання хвилі в прямокутному хвилеводі розраховується за формулою:}

_{Хвилевий опір прямокутного хвилеводу з хвилею розраховується таким чином:}

_,

_{де - відносна діелектрична проникненість середи, що заповнює хвилевод.}

_{Величина допустимої потужності (кВт), що передається через прямокутний хвилевод з повітряним заповненням, розраховується наступним чином:}

_,

_{де КБХ – коефіцієнт бігучої хвилі.}

2. Інші види ліній передавання в діапазоні надвисоких частот

2.1. Двопроводова лінія передавання

Лінія передавання, виконана у вигляді двох паралельних провід­ників, називається двопроводовою. Така лінія виконується в радіоді­апазоні на частотах … Гц. для передавання енергії на ве­ликі відстані. Основним типом хвилі є поперечна електромагніт­на «Т»-хвиля. Для симетричної двопроводової лінії, зображеної на рис. 6, D << λ, d < D, а хвильовий опір

де — відносна діелектрична проникність середовища.

Провідники ліній можуть бути як круглими, так і стрічковими. Двопроводову лінію, вміщену в діелектричну оболонку зі спеціаль­но підібраним значенням ε, називають двопроводовим радіочас­тотним кабелем (рис. 6).

Зі збільшенням частоти втрати енергії на випромінювання в та­ких лініях збільшуються. Тому на вищих частотах використовують­ся інші види ліній передавання, більшість з яких базуються на двопроводовій лінії.

2.2. Коаксіальна лінія передавання

Коаксіальна лінія передавання виконується двома спільновісними провідниками, ізольованими один від одного спеціальним діелектри­ком. Основним типом хвилі в такій лінії (рис. 4.29) є «Т»-хвиля, але можуть збуджуватись також хвилі інших типів [8]. Вочевидь, така лінія потребує більших витрат матеріалів на виготовлення, але характерною рисою є . те, що для «Т»-хвилі критична довжина відсутня, оскільки електромагнітні ко­ливання можуть виникати на будь-якій частоті.

Цей фактор дає змогу конструю­вати коаксіальні лінії з малими роз­мірами поперечного перерізу, але ці розміри слід вибирати такими, щоб у лінії збуджувалася «Т»-хвиля. Якщо врахувати, що критична довжина хвилі першого вищого типу у коаксіальній лінії

то вищі типи хвиль будуть відсутні при мінімальній довжині хвилі робочого діапазону λ min > λкр.

Як правило λ min = (1,1…1,2)λкр. За останнім співвідношенням можна вибрати значення R або r, якщо задано один із радіусів.

Рис.7 “Коаксіальна лінія”

Хвильовий опір коаксіальної лінії визначається співвідношенням

Потужність коаксіальної лінії в режимі біжучих хвиль

де — напруженість поля біля поверхні центрального провідника.

Коаксіальні лінії можуть використовуватись на вищих частотах, ніж двопроводові. Але зовнішній провідник збуджує навколо себе поле, що при частотах, більших за 300 МГц, зумовлює значні втрати потужності в лінії. Тому для частот, вищих від зазначеної, доцільно використовувати смугові лінії.