Uhin-gidaren inpedantzia egokitzeauhin-gida baten eta hari konektatutako osagaiaren arteko eten elektrikoa murrizteko prozesua da. Inpedantziak bat ez datozenean, mikrouhin-seinale erasotzailearen zati bat iturrirantz islatzen da. Emaitza VSWR handiagoa da, kargari ematen zaion potentzia gutxiago eta sistemaren errendimendua ez da hain aurreikusgarria.
Koaxial lerro bat ez bezala, uhin-gida huts batek ez ditu normalean erresistentzia konbentzionalak edo transmisio-lerro mozketak erabiltzen egokitzapenerako. Horren ordez, diseinatzaileek eremu elektromagnetikoa moldatzen dute irisekin, posteekin, doikuntza-torlojuekin, konikoekin, trantsizioekin, karga egokituekin eta arretaz diseinatutako brida-interfazeekin. Metodo egokiena funtzionamendu-maiztasunaren, banda-zabaleraren, potentzia-mailaren, uhin-gidaren tamainaren eta doikuntza finkoa edo doigarria izan behar den ala ez araberakoa da.
Zergatik den garrantzitsua uhin-gidaren inpedantzia-parekatzea
Uhin-gidaren geometrian bat-bateko edozein aldaketak eremuaren banaketa asaldatu eta islatutako uhin bat sor dezake. Muntaketa ondo egokitu batek honako hau egiten laguntzen du:
- islatutako potentzia eta VSWR murriztu;
- iturriaren, transmisio-bidearen eta kargaren arteko potentzia-transferentzia hobetzea;
- babestu potentzia handiko mikrouhin-iturriak gehiegizko islatutako energiatik;
- antenekin, egokitzaileekin, kargekin eta beste uhin-gida osagaiekin egindako neurketak egonkortu;
- beharrezko maiztasun-bandan zehar errendimendu errepikagarria mantentzea.
Desadostasun-iturri ohikoenen artean daude uhin-gidaren tamainaren aldaketak, kurbak, urratsak, zundak, trantsizio inperfektuak, brida-tarteak, deslerrokatze eta uhin-gidaren moduaren inpedantziatik desberdina den inpedantzia duen karga bat.
1. irudia: Uhin-gidaren irisak eta zirkuitu baliokidea, (a) Kapazitiboa; (b) Induktiboa; (c) Erresonantea.
1. Uhin-gidaren irisak: parekatze kapazitiboa, induktibo eta erresonantea
Uhin-gidaren irisa gidaren zati batean jartzen den diafragma eroale mehe bat da. Tokiko eremu elektrikoa edo magnetikoa aldatuz, irisak kontrolatutako shunt erreaktantzia bat sartzen du, eten edo karga baten erreaktantzia konpentsatu dezakeena.
Iris kapazitiboa
Iris kapazitiboak eremu elektrikoa eskualde txikiago batean kontzentratzen du. Eremu elektrikoaren energia handitzeak efektu kapazitiboa sortzen du parekatze-planoan. Dauden etendurak erreaktantzia induktibo konpentsatzailea behar duenean erabil daiteke.
Iris induktibo
Iris induktibo batek gainazaleko korrontearen bidea aldatzen du eta irekiduraren inguruko eremu magnetikoaren energia handitzen du. Bere suszeptantzia induktiboak desadostasun kapazitiboa konpentsatu dezake. Irekiduraren neurriek eta gidan zehar duen posizioak zuzenketaren indarra zehazten dute.
Iris erresonantea
Iris erresonante batek efektu kapazitiboak eta induktiboak konbinatzen ditu. Diseinu-maiztasunean, bi efektuak orekatu daitezke, modu nagusia islapen gutxirekin igaro dadin. Erresonantziatik kanpo, egitura berak maiztasun- edo modu-hautakortasuna ere eman dezake.
Irisak trinkoak eta mekanikoki egonkorrak dira, baina normalean fabrikatu ondoren finkatzen dira. Beraz, haien neurriak uhin-gidaren banda, funtzionamendu modua eta banda-zabalerarako diseinatu behar dira, muntaiaren ondoren egokitu beharrean.
2. irudia: (a) uhin-gidarien zutoinak; (b) bi torlojuko parekatzailea
2. Doitzeko posteak eta torlojuak
Uhin-gida baten horman sartutako zutoin eroale edo doikuntza-torloju batek erreaktantzia lokalizatua sortzen du. Bere diametroak, sartze-sakonerak eta etendurarekiko posizioak zehazten dute efektua batez ere kapazitiboa edo induktiboa den eta zenbateraino aldatzen duen bat etortzea.
Sartze azalekoak, oro har, zuzenketa txiki bat sortzen du. Zutoina gidan gehiago sartzen den heinean, suszeptantzia aldatu egiten da eta erresonantzia igaro dezake. Horrek doikuntza-torlojuak praktiko bihurtzen ditu laborategiko doikuntzarako, ekoizpen-murrizketarako eta diseinuan zehar ezin hobeto aurreikusi daitezkeen tolerantziak konpentsatzeko.
Parekatze erregulagarriaren abantailak
- partida doi daiteke itzulera-galera edo VSWR kontrolatzen den bitartean;
- bi torloju edo gehiagok magnitudearen eta fasearen gaineko kontrol gehigarria ematen dute;
- doikuntzak egokitzaile, zunda, tolestura edo karga konpentsatu dezake;
- azken ezarpena egiaztatu ondoren blokeatu daiteke.
Banda-zabalera erabilgarria egitura osoak zehazten du, ez torlojuak bakarrik. Gehiegizko sartzeak erresonantzia zorrotza sor dezake, galerak handitu, goi-ordenako moduak asaldatu edo potentzia-kudeaketa murriztu. Beraz, sintonizazioa funtzionamendu-banda osoan egin behar da, maiztasun bakarrean baino.
Posteak eta torlojuak normalean sartzen dirauhin-gidatik koaxialera egokitzaileaketa beste uhin-gida osagai batzuk, non eremuak transmisio-egitura desberdinen artean trantsizioa egin behar duen.
3. Karga eta atenuatzaile parekatuak
Uhin-gidaren karga egokitu batek transmisio-bidea amaitzen du eta mikrouhin-energia erasilea bero bihurtzen du islapen minimoarekin. Potentzia-neurketetarako, proba-konfigurazioetarako, erabili gabeko portuetarako eta islapen baxuko amaiera definitu bat behar duen edozein aplikaziotarako erabiltzen da.
Atenuatzaile batek beste helburu bat betetzen du: seinalearen anplitudea kopuru kontrolatu batean murrizten du, bi portuetan parekatze onargarria mantenduz. Bi gailuek galeradun materialarekin pixkanaka elkarreragiten dute, eremua inpedantzia-urrats bat-bateko bat sortu gabe xurgatzeko.
Arakatu RF MISOuhin-gidaren kargakuhin-gida banda desberdinetako osagaien aukerak eta potentzia-eskakizunak.
3. irudia uhin-gidaren erresistentzia-karga (a) konikotasun bakarra (b) konikotasun bikoitza
Uhin-gida konikoen kargak
Ohikoena den amaiera egokituak sarrerako uhinaren norabidean konikoa den elementu dielektriko edo erresistente galeradun bat erabiltzen du. Pixkanaka-pixkanaka aldatzen den heinean, eremua xurgatzailean sartzen da material bloke bat-bateko batek baino islapen gutxiagorekin.
Xurgatzaileak gida zeharkatu dezake edo bere erdigunetik gertu dagoen eremu handiko eskualdea har dezake. Bere konikotasunaren luzera, galeraren banaketa eta diseinu termikoa maiztasun-bandaren eta potentzia-mailaren arabera hautatzen dira. Potentzia handiagoko kargek gorputz handiago bat, bero-hustugailu bat edo aire behartuko hozte bat behar izan dezakete xurgatutako energia segurtasunez kentzeko.
4. irudia Paleta mugikorreko atenuatzailea
Paleta mugikorreko atenuatzaileak
Paleta dielektriko mugikor batek eremu elektrikoaren intentsitate desberdineko eskualdeetan zehar mugituz aldatzen du deuseztatzea. Modu nagusiko eremuaren erdian, paletak energia gehiago xurgatzen du; alboko horma baten ondoan, eremua ahulagoa da eta deuseztatzea gutxitzen da. Mekanismoak seinalearen murrizketa erregulagarria eskaintzen du uhin-gidaren bidea aldatu gabe.
Uhin-gidaren galerak inpedantzia-desegokitzapenaren aurka
Atenuazioa eta desadostasuna erlazionatuta daude, baina ez dira berdinak. Desadostasun batek energia erasotzailearen zati bat iturrirantz itzultzen du, eta eroale eta dielektriko galerek aurreranzko energiaren zati bat bero bihurtzen dute.
Degradazioaren iturri nagusiak hauek dira:
- eskaileretatik, bihurguneetatik, zundetatik, brida-tarteetatik edo deslerrokatutako sekzioetatik eratorritako islapenak;
- uhin-gidarien paretetan gainazaleko korronteak eragindako eroale-galera;
- leihoetatik, euskarrietatik, xurgatzaileetatik edo betetako ataletatik datorren galera dielektrikoa;
- gainazalaren zimurtasuna, kutsadura, korrosioa eta kontaktu elektriko eskasa.
Uhin-gida batek goi-paseko egitura gisa ere jokatzen du. Hautatutako moduaren mozketaren azpiko maiztasunak ez dira normal hedatzen eta asko ahultzen dira. Horregatik, funtzionamendu-banda, uhin-gidaren tamaina eta aurreikusitako modua berretsi behar dira egokitzapena optimizatu aurretik.
4. Trantsizioak, egokigailuak eta brida akoplamendua
Trantsizio edo egokitzaile batek eremua pixkanaka aldatzen du uhin-gida tamaina, orientazio edo transmisio-euskarri desberdinen artean. Konikotasun mailakatuek, oro har, egokitze zabalagoa eskaintzen dute urrats zorrotz bakar batek baino, eta espazioa mugatua denean, trantsizio mailakatu trinkoa hobetsi daiteke.
Uhin-gidatik koaxialerako egokitzaileakTrantsizio mekaniko bat beharrezko uhin-gida modua kitzikatzen duen zunda edo jaurtigailu batekin konbinatu. Zundaren posizioa, atzeranzko tartea eta edozein doikuntza elementu elkarrekin lan egin behar dute zehaztutako bandan zehar.
Zergatik da garrantzitsua briden lerrokatzea
Uhin-gidaren atalak normalean briden bidez konektatzen dira. Haien lana lerrokadura mekanikoa mantentzea, kontaktu elektriko fidagarria eskaintzea eta isuriak eta barne-islapena minimizatzea da. Hutsune batek, desplazamendu batek, zigilatzeko gainazal kaltetu batek edo torlojuen presio irregular batek etenaldi nabarmena sor dezake, batez ere uhin-luzera laburragoetan.
5. irudia (a) brida laua; (b) brida-akoplamendua.
Brida arruntak eta zehatzak
Kontaktu lauko bridek ondo funtzionatzen dute aurpegi elkartzaileak lauak, garbiak eta zehatz-mehatz lerrokatuta daudenean. Maiztasun altuagoetan, dimentsio-errore txikiek uhin-luzeraren zati handiagoa adierazten dute, beraz, gainazalaren akabera, giden lerrokatzea eta torlojuen estutze-momentua garrantzitsuagoak dira.
Muntaketa Praktikoen Egiaztapenak
- baieztatu bi osagaiek uhin-gida tamaina bera eta brida estandar bateragarria erabiltzen dutela;
- garbitu elkartze-aurpegiak eta aztertu koska, bizarra edo korrosiorik dagoen ala ez;
- Lotzeko tresnak estutu aurretik, irekidurak lerrokatu;
- estutu torlojuak uniformeki, brida-aurpegiak paralelo gera daitezen;
- Egiaztatu muntatutako bidea kalibratutako bektore-sare analizatzaile batekin.
6. irudia (a) Txoke-akoplamenduaren zeharkako sekzioa; (b) Txoke-bridaren muturreko ikuspegia
Txoke brida akoplamendua
Txoke-brida batek eraztun edo ildaska sakon bat erabiltzen du irekiduraren inguruan, junturan korrontea kontrolatzeko. Funtzionamendu-bandarako behar bezala neurtuta dagoenean, tarte mekaniko txiki baten sentikortasuna murriztu eta konexio elektrikoa hobetu dezake. Txoke-a maiztasunaren menpekoa denez, bere geometria nahi den bandarekin bat etorri behar da.
Nola egiaztatu uhin-gida baten bat etortzea
- Kalibratu bektore-sareen analizatzaile bat erreferentzia-plano egokietan.
- Neurtu S11 edo itzulera-galera funtzionamendu-banda osoan, ez maiztasun bakarrean.
- Bihurtu emaitza VSWR-ra, hori bada proiektuaren zehaztapena.
- Doitu doikuntza-torlojuak edo beste elementu aldakorrak pixkanaka, miaketa osoa ikusten duzun bitartean.
- Azken estutzearen, egonkortze termikoaren eta ondoko osagaien instalazioaren ondoren berriro egiaztatu.
Emaitza ona sistemaren zehaztapenak definitzen du. Islapen baxuko puntu bakarra nahikoa ez izan daiteke aplikazioak banda-zabalera zabala, potentzia-kudeaketa egonkorra edo muntaiaren ondoren errepikagarria den errendimendua behar badu.
Nola aukeratu parekatze metodo bat
- Irisak:trinkoa, finkoa eta diseinatutako maiztasun-erantzunerako egokia.
- Posteak edo torlojuak:erregulagarria eta erabilgarria fabrikazio-tolerantziak doitzeko.
- Konikotasunak eta trantsizioak:hobesten da eremu-eraldaketa mailakatua eta banda-zabalera zabalagoa behar direnean.
- Karga parekatuak:portu bat amaitu eta islapen txikiarekin intzidente-potentzia xurgatu.
- Txoke-bridak:Hobetu hautatutako brida-junturak tarte txiki bat saihestu ezin denean.
Aplikazioak
Uhin-gida inpedantzia egokitzea garrantzitsua da radarren aurrealdeetan, satelite bidezko komunikazio ekipoetan, antenen elikaduran, mikrouhinen neurketa sistemetan, transmisoreetan, hargailuetan eta potentzia handiko proba konfigurazioetan. Gainera, funtsezkoa da egokitzaileen, kargen, etengailuen, ortomodo transduktoreen eta beste hainbat gailuren errendimendurako.uhin-gidaren osagaiak.
Maiz egiten diren galderak
Zer adierazten du uhin-gida sistema batean VSWR altu batek?
VSWR altu batek uhin erasotzailearen zati handi bat islatzen ari dela adierazten du. Kausa karga bera edo eten bat izan daiteke, hala nola egokitzaile bat, zunda bat, tolestura bat, brida-tarte bat edo deslerrokatutako sekzio bat.
Sintonizazio-torloju batek banda zabaleko egokitzapena eman al dezake?
Doitze-torloju batek desadostasun bat eraginkortasunez zuzendu dezake, baina erresonantzia-doikuntza sendo bat banda estua izan daiteke. Banda zabaleko errendimenduak normalean trantsizio osoa, torlojuaren posizioa eta inguruko geometria batera diseinatzea eskatzen du.
Nola murriztu daitezke uhin-gida baten bridan islapenak?
Erabili brida bateragarriak, mantendu elkartze-aurpegiak garbi eta lauak, lerrokatu irekidurak zehaztasunez eta estutu lotura-elementuak uniformeki. Berretsi azken muntaketa sare-analizatzaile baten eskaneatze batekin.
Zein da uhin-gida karga baten eta atenuatzaile baten arteko aldea?
Karga batek portu bat amaitzen du eta ia energia erasokor guztia xurgatzen du. Atenuadorea bi portu dituen gailu bat da, seinale maila kopuru jakin batean murrizten duena, gainerako energia irteerara pasatzen duen bitartean.
Uhin-gida egokitzaile bat, karga edo egitura pertsonalizatu bat aukeratzen laguntzeko,Jarri harremanetan RF MISOrekinmaiztasun-tartearekin, uhin-gidaren tamainarekin, banda-zabalerarekin, potentzia-mailarekin eta helburuko VSWR-arekin.
Argitaratze data: 2024ko urtarrilaren 15a
