Nola lortu uhin-gidaren inpedantzia parekatzea?Mikrostrip antenen teoriaren transmisio-lerroen teoriatik, badakigu transmisio-lerro serie edo paralelo egokiak hauta daitezkeela transmisio-lineen arteko inpedantzia-egoeraketarako edo transmisio-lerroen eta kargaren artean potentzia-transmisio maximoa eta islapen-galera minimoa lortzeko.Microstrip lineetan inpedantzia parekatzearen printzipio bera aplikatzen da uhin-gidaren inpedantzia parekatzeari.Uhin-gida sistemen islak inpedantzia-desegokiak ekar ditzakete.Inpedantzia hondatzea gertatzen denean, soluzioa transmisio-lerroen berdina da, hau da, behar den balioa aldatzea Inpedantzia kolokatua aldez aurretik kalkulatutako puntuetan jartzen da uhin-gidan, desegokitzea gainditzeko, eta horrela islapenen ondorioak ezabatuz.Transmisio-lerroek inpedantziak edo zirriborroak erabiltzen dituzten bitartean, uhin-gidak hainbat formatako metalezko blokeak erabiltzen dituzte.
1. irudia:Uhin-gidaren irisak eta zirkuitu baliokidea,(a)Kapaziboa;(b)induktiboa;(c)erresonantea.
1. irudiak inpedantzia-ekarpen-mota desberdinak erakusten ditu, erakutsitako edozein forma hartuz eta kapazitiboa, induktiboa edo erresonantzia izan daiteke.Analisi matematikoa konplexua da, baina azalpen fisikoa ez.Irudiko lehen metal-banda kapazitiboa kontuan hartuta, ikus daiteke uhin-gidaren goiko eta beheko hormen artean zegoen potentziala (modu nagusian) orain hurbilago dauden bi gainazal metalikoen artean existitzen dela, beraz, kapazitatea da. puntua handitzen da.Aitzitik, 1b irudiko bloke metalikoak lehen isurtzen ez zuen tokian korrontea igarotzen uzten du.Aurretik hobetutako eremu elektrikoaren planoan korronte-fluxua egongo da bloke metalikoa gehituta.Beraz, energia biltegiratzea eremu magnetikoan gertatzen da eta uhin-gidaren puntu horretan induktantzia handitzen da.Gainera, c irudiko eraztun metalikoaren forma eta posizioa zentzuz diseinatuta badago, sartutako erreaktantzia induktiboa eta erreaktantzia kapazitiboa berdinak izango dira, eta irekidura erresonantzia paraleloa izango da.Horrek esan nahi du modu nagusiaren inpedantzia bat etortzea eta sintonizazioa oso ona dela eta modu honen shunting efektua arbuiagarria izango dela.Hala ere, beste modu edo maiztasun batzuk ahuldu egingo dira, beraz, erresonantzia metalezko eraztunak banda-iragazki eta modu-iragazki gisa jokatzen du.
2. irudia:(a)uhin-gidaren zutoinak;(b)bi torloju-lokagailua
Sintonizatzeko beste modu bat goian erakusten da, non metalezko zutabe zilindriko bat alde zabaletako batetik uhin-gidara hedatzen den, metalezko banda baten efektu bera izanik, puntu horretan erreaktantzia koordinatua emateko.Metal zutoina kapazitiboa edo induktiboa izan daiteke, uhin-gidara noraino hedatzen denaren arabera.Funtsean, parekatze-metodo hau zera da: halako metal-zutabe bat uhin-gidara apur bat hedatzen denean, susceptentzia kapazitibo bat ematen du puntu horretan, eta susceptance kapazitiboa handitzen da sartzea uhin-luzera baten laurdena izan arte. Puntu honetan, serie erresonantzia gertatzen da. .Metal zutabea gehiago sartzeak susceptentzia induktiboa ematen du, txertaketa osoago bihurtzen den heinean gutxitzen dena.Erdialdeko instalazioan erresonantzia-intentsitatea zutabearen diametroarekiko alderantziz proportzionala da eta iragazki gisa erabil daiteke, hala ere, kasu honetan banda gelditzeko iragazki gisa erabiltzen da ordena handiagoko moduak transmititzeko.Metal-zerrenden inpedantzia handitzearekin alderatuta, metalezko zutoinak erabiltzearen abantaila nagusi bat doitzeko errazak direla da.Adibidez, bi torloju sintonizazio gailu gisa erabil daitezke uhin-gidaren parekatze eraginkorra lortzeko.
Karga erresistenteak eta atenuatzaileak:
Beste edozein transmisio-sistemak bezala, uhin-gidak batzuetan inpedantzia bat etortze perfektua eta karga sintonizatuak behar dituzte sarrerako uhinak islatu gabe guztiz xurgatzeko eta maiztasunik ez izateko.Terminal horien aplikazio bat sisteman potentzia-neurketa desberdinak egitea da, benetan inolako potentziarik irradiatu gabe.
3. irudia uhin-gidaren erresistentzia-karga(a)taper bakarra(b)taper bikoitza
Amaiera erresistente ohikoena uhin-gidaren amaieran instalatutako galera-dielektrikoko atal bat da, eta konplikatua (punta sarrerako uhinrantz zuzenduta) isladarik ez sortzeko.Galerazko euskarri honek uhin-gidaren zabalera osoa okupa dezake, edo uhin-gidaren amaierako zentroa bakarrik okupa dezake, 3. Irudian ikusten den moduan. Taper-a taper bakarra edo bikoitza izan daiteke eta normalean λp/2-ko luzera du, gutxi gorabehera bi uhin-luzerako luzera osoa duena.Normalean beira bezalako plaka dielektrikoez egina dago, karbono-filmez edo ur-beiraz estalita kanpoaldean.Potentzia handiko aplikazioetarako, halako terminalek bero-hustugailuak izan ditzakete uhin-gidaren kanpoaldean, eta terminalari emandako potentzia bero-hozkailuaren bidez edo behartutako aire-hoztearen bidez xahutu daiteke.
4. irudia Paleta atenuatzaile mugikorra
Atenuadore dielektrikoak desmuntagarriak izan daitezke 4. Irudian erakusten den moduan. Uhin-gidaren erdian kokatuta, uhin-gidaren erdialdetik albotik mugi daiteke, non atenuazio handiena emango duen, ertzetara, non atenuazioa asko murrizten den. modu nagusiaren eremu elektrikoaren indarra askoz txikiagoa denez.
Atenuazioa uhin-gidan:
Uhin-gidaren energia atenuazioak alderdi hauek barne hartzen ditu batez ere:
1. Barneko uhin-gidaren etenetatik edo oker lerrokatuta dauden uhin-gidaren sekzioen islak
2. Uhin-gidaren hormetan korronteak eragindako galerak
3. Galera dielektrikoak uhin-gida beteetan
Azken biak lerro coaxialetan dagozkien galeren antzekoak dira eta biak nahiko txikiak dira.Galera hori horma-materialaren eta haren zimurtasunaren, erabilitako dielektrikoaren eta maiztasunaren araberakoa da (azalaren efektuaren ondorioz).Letoizko hodietarako, 4 dB/100m-tik 5 GHz-ra 12 dB/100m-ra bitartekoa da, baina aluminiozko hodietarako, tartea txikiagoa da.Zilarrez estalitako uhin-gidarentzat, galerak normalean 8dB/100m 35 GHz-an, 30dB/100m 70 GHz-an eta 500 dB/100m-tik hurbil 200 GHz-an.Galerak murrizteko, batez ere maiztasun handienetan, uhin-gidak batzuetan urrez edo platinoz estalita daude (barrutik).
Esan bezala, uhin-gidak pasabide handiko iragazki gisa jokatzen du.Uhin-gida bera ia galerarik gabekoa den arren, ebaketa-maiztasunaren azpiko maiztasunak oso arintzen dira.Atenuazio hori uhin-gidaren ahoan isladatzearen ondorioz gertatzen da hedapenaren ordez.
Uhin-gidaren akoplamendua:
Uhin-gidaren akoplamendua normalean briden bidez gertatzen da uhin-gidaren piezak edo osagaiak elkartzen direnean.Brida honen funtzioa konexio mekaniko leuna eta propietate elektriko egokiak bermatzea da, batez ere kanpoko erradiazio baxua eta barne islada baxua.
Brida:
Uhin-gida-bridak mikrouhin-komunikazioetan, radar-sistemetan, satelite bidezko komunikazioetan, antena-sistemetan eta laborategiko ekipamenduetan oso erabiliak dira ikerketa zientifikoan.Uhin-gidaren atal desberdinak konektatzeko, ihesak eta interferentziak saihesten direla ziurtatzeko eta uhin-gidaren lerrokadura zehatza mantentzen dute transmisio fidagarria eta maiztasun-uhin elektromagnetikoen kokapen zehatza ziurtatzeko.Uhin-gida tipiko batek mutur bakoitzean brida bat du, 5. irudian ikusten den bezala.
5. irudia (a)brida arrunta;(b)brida-akoplamendua.
Maiztasun baxuagoetan brida uhin-gidara soldatuta edo soldatuta egongo da, eta maiztasun altuagoetan, berriz, ipurdiko brida lauago bat erabiltzen da.Bi zati lotzen direnean, bridak elkarrekin lotzen dira, baina muturrak leunki amaitu behar dira konexioan etenaldiak ekiditeko.Jakina, errazagoa da doikuntza batzuekin osagaiak behar bezala lerrokatzea, beraz, uhin-gida txikiagoek batzuetan harizko bridaz hornituta daude, eraztun batekin torloju daitezkeenak.Maiztasuna handitzen den heinean, uhin-gidaren akoplamenduaren tamaina berez gutxitzen da, eta akoplamendu-etena handiagoa da seinalearen uhin-luzeraren eta uhin-gidaren tamainaren proportzioan.Hori dela eta, maiztasun handiagoko etenak arazotsuagoak bihurtzen dira.
6. irudia (a)Txoke-akoplamenduaren sekzioa; (b)Txoke-bridaren amaierako ikuspegia
Arazo hau konpontzeko, uhin-gidarien artean hutsune txiki bat utz daiteke, 6. Irudian ikusten den bezala. Brida arrunt batek eta txoke brida batek elkarrekin loturiko txoke-akoplamendua.Eten posibleak konpentsatzeko, txoke-eraztun zirkular bat erabiltzen da L formako zeharkako sekzioa duen txoke-bridan, lotura estuagoa lortzeko.Brida arruntak ez bezala, txoke bridak maiztasunarekiko sentikorrak dira, baina diseinu optimizatu batek zentzuzko banda-zabalera berma dezake (agian erdiko maiztasunaren % 10a) zeinaren gainean SWR 1,05 gainditzen ez duen.
Argitalpenaren ordua: 2024-01-15
