19-10-2023
Радиоволновод — линия передачи СВЧ, описываемая телеграфным уравнением, служащая для передачи радиоизлучения.
Содержание |
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.
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.
Для обеспечения необходимых параметров в волноводах или волноводных трактах проводится их настройка. Настройка КСВ проводится:
Основным преимуществом металлических радиволноводов по сравнению с двухпроводной симметричной и коаксиальной линиями является малость потерь на СВЧ.
Причины этого:
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.
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.
Радиоволновод.