Giunsa pagkab-ot ang impedance matching sa mga waveguides? Gikan sa transmission line theory sa microstrip antenna theory, nahibal-an namon nga ang angay nga serye o parallel transmission lines mahimong mapili aron makab-ot ang impedance matching tali sa transmission lines o tali sa transmission lines ug load aron makab-ot ang maximum power transmission ug minimum nga pagkawala sa pagpamalandong. Ang parehas nga prinsipyo sa impedance matching sa microstrip lines magamit sa impedance matching sa waveguides. Ang mga pagpamalandong sa mga sistema sa waveguide mahimong mosangpot sa impedance mismatches. Kung mahitabo ang pagkadaot sa impedance, ang solusyon parehas sa mga linya sa transmission, nga mao, pagbag-o sa gikinahanglan nga kantidad Ang lumped impedance gibutang sa pre-calculated nga mga punto sa waveguide aron mabuntog ang mismatch, sa ingon mawagtang ang mga epekto sa mga pagpamalandong. Samtang ang mga linya sa transmission naggamit mga lumped impedance o stubs, ang mga waveguides naggamit ug mga bloke nga metal sa lainlaing mga porma.
numero 1: Waveguide irises ug katumbas nga sirkito, (a) Capacitive; (b) inductive; (c) resonant.
Ang Figure 1 nagpakita sa lain-laing mga matang sa impedance matching, pagkuha sa bisan unsa sa mga porma nga gipakita ug mahimong capacitive, inductive o resonant. Ang pagtuki sa matematika komplikado, apan ang pisikal nga pagpatin-aw dili. Gikonsiderar ang una nga capacitive metal strip sa numero, makita nga ang potensyal nga naglungtad taliwala sa taas ug ubos nga mga dingding sa waveguide (sa dominanteng mode) karon naglungtad taliwala sa duha nga mga ibabaw nga metal nga mas duol, mao nga ang kapasidad mao ang The pagtaas sa punto. Sa kasukwahi, ang metal block sa Figure 1b nagtugot sa kasamtangan nga modagayday diin kini wala moagos kaniadto. Adunay kasamtangan nga pag-agos sa kaniadto gipalambo nga electric field plane tungod sa pagdugang sa metal block. Busa, ang pagtipig sa enerhiya mahitabo sa magnetic field ug ang inductance sa punto sa waveguide nagdugang. Dugang pa, kung ang porma ug posisyon sa metal nga singsing sa Figure c gidisenyo nga makatarunganon, ang inductive reactance ug capacitive reactance nga gipaila mahimong managsama, ug ang aperture mahimong parallel resonance. Kini nagpasabot nga ang impedance matching ug tuning sa main mode maayo kaayo, ug ang shunting nga epekto niini nga mode mahimong walay pagtagad. Bisan pa, ang ubang mga mode o frequency maminusan, mao nga ang resonant metal nga singsing molihok ingon usa ka bandpass filter ug usa ka mode filter.
numero 2:(a) waveguide posts;(b)two-screw matcher
Ang laing paagi sa pag-tune gipakita sa ibabaw, diin ang usa ka cylindrical metal post gikan sa usa sa mga lapad nga kilid ngadto sa waveguide, nga adunay parehas nga epekto sa usa ka metal strip sa mga termino sa paghatag lumped reactance nianang puntoha. Ang metal nga post mahimo nga capacitive o inductive, depende kung unsa ka layo kini moabut sa waveguide. Sa tinuud, kini nga paagi sa pagpares mao nga kung ang ingon nga usa ka metal nga haligi molapad gamay sa waveguide, naghatag kini usa ka capacitive susceptance sa kana nga punto, ug ang capacitive susceptance nagdugang hangtod ang pagsulod hapit usa ka quarter sa usa ka wavelength, Niini nga punto, ang serye nga resonance mahitabo. . Ang dugang nga pagsulod sa metal nga post nagresulta sa usa ka inductive susceptance nga gihatag nga mikunhod samtang ang pagsulud mahimong mas kompleto. Ang intensity sa resonance sa pag-instalar sa midpoint inversely proportional sa diametro sa column ug mahimong gamiton isip filter, bisan pa niana, sa kini nga kaso kini gigamit isip band stop filter aron ipadala ang mas taas nga mga mode sa order. Kung itandi sa pagdugang sa impedance sa metal strips, ang usa ka mayor nga bentaha sa paggamit sa mga poste sa metal mao nga kini dali nga i-adjust. Pananglitan, ang duha ka mga tornilyo mahimong gamiton isip mga himan sa pag-tune aron makab-ot ang episyente nga pagpares sa waveguide.
Resistive load ug attenuators:
Sama sa uban nga sistema sa transmission, ang mga waveguides usahay nanginahanglan ug hingpit nga pagpares sa impedance ug gipahiangay nga mga karga aron hingpit nga masuhop ang mga umaabot nga mga balud nga wala’y pagpamalandong ug mahimong dili sensitibo sa frequency. Usa ka aplikasyon alang sa ingon nga mga terminal mao ang paghimo sa lainlaing mga pagsukod sa gahum sa sistema nga wala gyud nagdan-ag sa bisan unsang gahum.
numero 3 waveguide pagsukol load (a) single taper (b) double taper
Ang labing komon nga resistive nga pagtapos mao ang usa ka seksyon sa lossy dielectric nga gibutang sa katapusan sa waveguide ug tapered (nga ang tumoy gipunting ngadto sa umaabot nga balud) aron dili makapahinabog mga pagpamalandong. Kini nga lossy medium mahimong mag-okupar sa tibuok gilapdon sa waveguide, o kini mahimong mag-okupar lamang sa sentro sa tumoy sa waveguide, sama sa gipakita sa Figure 3. Ang taper mahimong single o double taper ug kasagaran adunay gitas-on nga λp/2, nga adunay kinatibuk-ang gitas-on nga gibana-bana nga duha ka wavelength. Kasagaran ginama sa dielectric nga mga palid sama sa bildo, nga adunay sapaw sa carbon film o tubig nga bildo sa gawas. Alang sa high-power nga mga aplikasyon, ang maong mga terminal mahimong adunay mga heat sink nga idugang sa gawas sa waveguide, ug ang gahum nga ihatod ngadto sa terminal mahimong mawala pinaagi sa heat sink o pinaagi sa pinugos nga pagpabugnaw sa hangin.
numero 4 Movable vane attenuator
Ang mga dielectric attenuator mahimo nga matangtang sama sa gipakita sa Figure 4. Gibutang sa tunga-tunga sa waveguide, kini mahimong ibalhin sa ulahi gikan sa sentro sa waveguide, diin kini maghatag sa pinakadako nga attenuation, ngadto sa mga kilid, diin ang attenuation mikunhod pag-ayo tungod kay ang kusog sa electric field sa dominanteng mode mas ubos.
Atenuation sa waveguide:
Ang pagkunhod sa enerhiya sa mga waveguides nag-una naglakip sa mga musunud nga aspeto:
1. Mga pagpamalandong gikan sa internal waveguide discontinuities o misaligned waveguide sections
2. Mga kapildihan tungod sa kasamtangan nga nagaagay sa mga bungbong sa waveguide
3. Mga pagkawala sa dielectric sa napuno nga mga waveguide
Ang katapusan nga duha parehas sa katumbas nga pagkawala sa mga linya sa coaxial ug parehas nga gamay. Kini nga kapildihan nagdepende sa materyal nga kuta ug sa kabangis niini, ang dielectric nga gigamit ug ang frequency (tungod sa epekto sa panit). Para sa brass conduit, ang range gikan sa 4 dB/100m sa 5 GHz ngadto sa 12 dB/100m sa 10 GHz, pero para sa aluminum conduit, mas ubos ang range. Alang sa silver-coated waveguides, ang mga pagkawala kasagarang 8dB/100m sa 35 GHz, 30dB/100m sa 70 GHz, ug duol sa 500 dB/100m sa 200 GHz. Aron makunhuran ang mga pagkawala, labi na sa labing taas nga mga frequency, ang mga waveguides usahay giputos (sa sulod) nga adunay bulawan o platinum.
Sama sa natudlo na, ang waveguide naglihok isip usa ka high-pass filter. Bisan kung ang waveguide mismo halos wala’y pagkawala, ang mga frequency nga ubos sa cutoff frequency grabe nga pagkunhod. Kini nga attenuation tungod sa pagpamalandong sa baba sa waveguide kay sa pagpadaghan.
Pagdugtong sa waveguide:
Ang pagdugtong sa waveguide kasagaran mahitabo pinaagi sa mga flanges kung ang mga piraso sa waveguide o mga sangkap gidugtong. Ang katuyoan niini nga flange mao ang pagsiguro sa usa ka hapsay nga mekanikal nga koneksyon ug angay nga elektrikal nga mga kabtangan, sa partikular nga ubos nga external radiation ug ubos nga internal nga pagpamalandong.
Flange:
Ang mga flanges sa waveguide kaylap nga gigamit sa mga komunikasyon sa microwave, mga sistema sa radar, komunikasyon sa satellite, mga sistema sa antenna, ug mga kagamitan sa laboratoryo sa panukiduki sa siyensya. Gigamit kini sa pagkonektar sa lain-laing mga seksyon sa waveguide, pagsiguro nga ang leakage ug interference mapugngan, ug ipadayon ang tukma nga pag-align sa waveguide aron masiguro ang taas nga kasaligan nga transmission ug tukma nga pagpahimutang sa frequency electromagnetic waves. Ang kasagaran nga waveguide adunay flange sa matag tumoy, sama sa gipakita sa Figure 5.
numero 5 (a) plain flange; (b) flange coupling.
Sa mas ubos nga frequency ang flange i-brazed o i-welded sa waveguide, samtang sa mas taas nga frequency gamiton ang flatter butt flat flange. Kung ang duha ka bahin gidugtong, ang mga flanges gi-bolted, apan ang mga tumoy kinahanglan nga mahuman nga hapsay aron malikayan ang mga pagkaputol sa koneksyon. Dayag nga mas sayon ang pagpahiangay sa mga sangkap sa husto uban sa pipila ka mga kausaban, mao nga ang gagmay nga mga waveguides usahay adunay mga sinulid nga flanges nga mahimong screwed uban sa usa ka singsing nut. Samtang nagkadaghan ang frequency, ang gidak-on sa waveguide coupling natural nga mokunhod, ug ang coupling discontinuity mahimong mas dako sa proporsiyon sa signal wavelength ug waveguide size. Busa, ang mga paghunong sa mas taas nga mga frequency mahimong mas makasamok.
numero 6 (a) Cross section sa choke coupling; (b) end view sa choke flange
Aron masulbad kini nga problema, ang usa ka gamay nga gintang mahimong ibilin tali sa mga waveguides, ingon sa gipakita sa Figure 6. Usa ka choke coupling nga naglangkob sa usa ka ordinaryo nga flange ug usa ka choke flange nga konektado. Aron mabayran ang posible nga mga discontinuities, ang usa ka circular choke ring nga adunay L-shaped cross-section gigamit sa choke flange aron makab-ot ang mas hugot nga koneksyon. Dili sama sa ordinaryong mga flanges, ang mga choke flanges sensitibo sa frequency, apan ang usa ka optimized nga disenyo makasiguro sa usa ka makatarunganon nga bandwidth (tingali 10% sa center frequency) diin ang SWR dili molapas sa 1.05.
Oras sa pag-post: Ene-15-2024
