Радиоволновод

Радиоволновод

Радиоволновод — линия передачи СВЧ, описываемая телеграфным уравнением, служащая для передачи радиоизлучения.

Соединитель волноводный.
Для соединения участков прямоугольного волноводного тракта
 Просмотр этого шаблона  Классическая электродинамика
Solenoid.svg
Электричество · Магнетизм
См. также: Портал:Физика

Содержание

Описание

Боковая поверхность канала радиволновода является границей раздела двух сред, при переходе через которую резко меняются диэлектрическая или магнитная проницаемости и электропроводность. Эта поверхность может иметь произвольную форму, применяются цилиндрические радиоволноводы, а также радиоволноводы с разнообразными сечениями (прямоугольные, круглые, Н- и П-образные и пр.).

К радиоволноводам, обычно относят только такие, у которых канал имеет односвязное сечение. Остальные рассматриваются в теории длинных линий.

Оба конца волновода заканчиваются металлическими фланцами с отверстиями для крепления фланцев друг к другу. В боковых стенках фланцев обычно делают четвертьволновые канавки или контактные прокладки[1], необходимые для уменьшения уровня просачивания мощности через место стыков.

Из отрезков волноводов изготавливают различные элементы - тройники в Е или Н плоскостях, прямоугольные или плавные изгибы, двойные мосты, ответвители мощности.

Свойства

Главная особенность радиоволновода заключается в том, что в нем могут распространяться электромагнитные волны, длина волны которых меньше или сравнима с характерным поперечным размером волновода. Это обуславливает применение радиоволноводов главным образом в области сверхвысоких частот.

В волноводах могут возбуждаться различные типы (моды) электромагнитных волн Н10, Е11 и др. Мода с наинизшей граничной частотой (наибольшей длиной волны, которая ещё может распространяться по волноводу с данным размером) называется основным типом колебаний. Для прямоугольного волновода такой модой является H10, а для круглого - H11. Возможно подавление нежелательных типов волн. Возбуждение различных типов волн используется в облучателях антенн.

Характеристики волноводов

  • КСВ (от 1 до бесконечности)
  • КБВ (от 0 до 1)
  • Затухание электромагнитной волны (обычно десятые доли дБ)
  • Диапазон используемых частот
  • Уровень передаваемой мощности
  • Напряжение пробоя в волноводе

Настройка волноводов

Для обеспечения необходимых параметров в волноводах или волноводных трактах проводится их настройка. Настройка КСВ проводится:

  • настроечными штырями (металлическими или диэлектрическими), расположенными в широкой стенке волноводов
  • металлическими диафрагмами
  • механической деформацией по широкой стенке (ударами молотком по широкой стенке волновода)

Преимущества и недостатки

Преимущества

Основным преимуществом металлических радиволноводов по сравнению с двухпроводной симметричной и коаксиальной линиями является малость потерь на СВЧ.

Причины этого:

  • Почти полное отсутствие потерь на излучение энергии в окружающую среду;
  • При одинаковых размерах радиоволновода и, например, двухпроводной линии поверхность волновода, по которой текут токи всегда больше, чем у двухпроводной линии. Следовательно, плотности токов, а следовательно, и потери на джоулево тепло в радиоволноводе меньше.
  • Легкость монтажа

Недостатки

  • Наличие нижнего предела пропускаемых частот;
  • Громоздкость конструкции на дециметровых и более длинных волнах;
  • Необходимость большой точности изготовления и специальной обработки внутренней поверхности стенок;

Применение

Волноводы служат для передачи энергии в СВЧ трактах (например, от передатчика к антенне). Такой тракт обычно состоит из различных (по форме и размерам) радиволноводов, угловых изгибов и пр. Для сочленения радиоволноводов разных поперечных сечений применяются плавные волноводные переходы с переменным сечением (например, рупорный переход).

Стенки волноводов могут быть гибкими - изготовлены из резины или гофрированной поверхности. Внутренние стенки волноводов должны быть металлизированы. В космической технике внутренние стенки волноводов покрывают серебром.

Интересные факты

Круглые отверстия диаметром менее десятой части волны в волноводе - не излучают и используются в космической технике для дегазации волноводов (удаления воздуха в волноводах). Дегазация волноводов в открытом космосе, после запуска космического аппарата, проводится до одной недели. При недостаточной дегазации в космосе воможны электрические пробои в волноводах.

Длинные и узкие отверстия в волноводах поперек волноводов хорошо излучают. Волноводы с такими отверстиями используются в качестве щелевых антенн.

Примечания


Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Нужна курсовая?
Синонимы:

Полезное


Смотреть что такое "Радиоволновод" в других словарях:

  • радиоволновод — радиоволновод …   Орфографический словарь-справочник

  • РАДИОВОЛНОВОД — полая металлическая труба или диэлектрический стержень, внутри которых вдоль оси распространяются радиоволны в результате многократных отражений от внутренних стенок и интерференции отраженных волн. Распространение волн в радиоволноводе возможно …   Большой Энциклопедический словарь

  • радиоволновод — сущ., кол во синонимов: 1 • волновод (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • Радиоволновод —         диэлектрический канал (направляющая система) для распространения радиоволн (См. Радиоволны). Боковая поверхность канала является границей раздела двух сред, при переходе через которую резко меняются диэлектрическая ε или магнитная μ… …   Большая советская энциклопедия

  • радиоволновод — полая металлическая труба или диэлектрический стержень, внутри которых вдоль оси распространяются радиоволны в результате многократных отражений от внутренних стенок и интерференции отражённых волн. Распространение волн в радиоволноводе возможно… …   Энциклопедический словарь

  • радиоволновод — устройство для передачи энергии электромагнитных волн, концентрируемых в определённых сечениях среды распространения за счёт многократных отражений и интерференции на границах волновода. Границами волновода служат зоны изменения электромагнитных… …   Энциклопедия техники

  • РАДИОВОЛНОВОД — канал для распространения радиоволн, характеризующийся тем, что его поперечные размеры соизмеримы с длинами передаваемых волн. Различают трубчатые металлич. Р. круглого, прямоугольного, П или Н образного и др. сечений; диэлектрич. Р. в виде… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • радиоволновод — радиоволнов од, а …   Русский орфографический словарь

  • радиоволновод — радиоволново/д, а …   Слитно. Раздельно. Через дефис.

  • радиоволновод — радио/волн/о/вод/ …   Морфемно-орфографический словарь


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»