Смекни!
smekni.com

Техническая электродинамика (стр. 6 из 16)

1. Потери электромагнитнойэнергии, передаваемой по фидеру должны быть минимальны.

2. Фидер должен обладать достаточной электрической прочностью, т.е. должен быть рассчитан на передачу требуемой мощности без опасности возникновенияэлектрического пробоя.

3. При передачесигнала по фидеру не должно происходитьискажения сигнала

4. Фидерные линии должны быть свободны от антенного эффекта, т. е. сами по себе не должны излучатьили приниматьэлектромагнитныеволны.

5. Фидерные линии должны быть удобными в эксплуатации.

В диапазоне метровых, дециметровых и, частично, сантиметровых волн этим требованиям наиболее полно отвечают коаксиальныекабели.

Основными электрическими параметрами, характеризующими коаксиальный фидер являются: волновое сопротивление(W), коэффициент укорочения (ξ), коэффициент затухания (a).Искажения сигнала в фидереопределяются его дисперсией, т.е. зависимостью фазовой скорости (Vф) от частоты.

Основные соотношения для электрическихпараметровкоаксиального кабеля можно установить, учитывая то, что длина его в реальныхустройствах СВЧ соизмерима с длиной волны или больше ее, вследствие чего коаксиальный кабель может рассматриваться как линия передачи с распределенными параметрами. В этом случае комплексные амплитуды напряжения и тока в линии (для волны типа "ТЕМ") описываются уравнениями:

где:

комплексная амплитуда падающейволны

комплексная амплитудаотраженной волны

W- волновое сопротивление линии

Z- координата вдоль линии,отсчитываемая от генератора

γ - постоянная распространения (γ=β-jα)

β - фазовая постоянная

α - коэффициентзатухания

Фазовая постояннаяопределяется из следующихсоотношений:

где:Vcp - фазовая скоростьволны в кабеле;

λ - длина волны в кабеле;

λ0 - длина волны в свободном пространстве;

ξ=λ/λ0 - коэффициент укорочения волны.

На волне типа "ТЕМ" основные параметры коаксиальной линии можно рассчитать, зная ее геометрические размеры. Если обозначить погонную индуктивностьчерез Ll , погонную емкость через Сl, погонное сопротивление черезRl , а погонную утечку черезGl,то для основныхпараметров справедливы формулы:

[Ом];
[м/с];
[1/м].

Параметры Ll и Cl для коаксиальной линии со сплошным заполнением (рис.1) определяется по формулам:

[Гн/м]
[Ф/м]

где:

Гн/м,

ε0= 8.85∙10-12 Ф/м,

ε - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрического заполнения,

D- наружный диаметр коаксиальной линии,

d -внутреннийдиаметркоаксиальной линии.