Электромагнитные поля и волны. Маслов М.Ю. - 42 стр.

UptoLike

Составители: 

42
для
воздушного
заполнения
:
1
2
ln60
R
R
Z
B
=
. (94)
Коаксиальные
волноводы
(
кабели
)
в
основном
используются
в
диапазонах
ОВЧ
и
УВЧ
.
При
λ
<10
см
значительно
возрастают
потери
в
проводниках
и
диэлектрике
,
поэому
в
санти
-
метровом
диапазоне
длин
волн
применяются
лишь
короткие
отрезки
коаксиального
кабеля
.
Симметричная
двухпроводная
линия
передачи
.
Основной
волной
двухпроводной
линии
передачи
(
рис
.16)
так
же
является
Т
-
волна
.
Структура
поля
Т
-
волны
находится
путем
решения
уравнения
для
скалярного
потенциала
с
наложением
соответствующих
граничных
условий
,
однако
полученные
выражения
для
компонент
поля
являются
весьма
сложными
и
поэтому
здесь
не
приводятся
.
Картина
силовых
линий
для
этой
волны
изо
-
бражена
на
рис
.17.
Волновое
сопротивление
и
коэффициент
ослабления
определяются
по
формулам
:
Z
В
=
R
d
Z
C
ln
π
, (95)
22
4
2
Rd
d
RZ
R
C
S
=
π
α
. (96)
Основным
преимуществом
двухпроводной
линии
яв
-
ляются
простота
конструкции
и
удобство
соединения
с
симметричными
нагрузками
.
К
недостаткам
линии
относят
-
ся
:
потери
мощности
в
проводах
и
изоляторах
;
индукцион
-
ные
потери
за
счет
того
,
что
поле
линии
наводит
токи
в
на
-
ходящихся
поблизости
металлических
предметах
;
потери
на
излучение
,
вызванные
неточностью
выполнения
проводни
-
ков
антенный
эффект
»).
Последний
снижает
помехоза
-
щищенность
линии
передачи
и
делает
ее
саму
источником
помех
.
Для
устранения
антенного
эффекта
двухпроводные
линии
выполняются
в
виде
экранированного
симметричного
кабеля
.
Но
в
этом
кабеле
появляются
дополнительные
потери
на
поляризацию
диэлектрика
и
вихревые
токи
,
наводимые
в
экране
.
К
симметричным
линиям
относятся
также
четырехпроводные
открытые
(
воздушные
)
фи
-
деры
,
имеющие
меньший
антенный
эффект
по
сравнению
с
двухпроводными
аналогами
.
Ос
-
лабление
излучения
вызвано
тем
,
что
направление
токов
на
каждой
паре
встречное
.
Вторым
достоинством
четырехпроводной
линии
является
возможность
передачи
более
высокого
,
чем
у
Рис
.16
Рис
.17
для воздушного заполнения:
                      R2
     Z B = 60 ⋅ ln       .                                                        (94)
                      R1
     Коаксиальные волноводы (кабели) в основном используются в диапазонах ОВЧ и УВЧ.
При λ<10 см значительно возрастают потери в проводниках и диэлектрике, поэому в санти-
метровом диапазоне длин волн применяются лишь короткие отрезки
коаксиального кабеля.
     Симметричная двухпроводная линия передачи. Основной волной
двухпроводной линии передачи (рис.16) так же является Т-
волна.Структура поля Т-волны находится путем решения уравнения
для скалярного потенциала с наложением соответствующих граничных        Рис.16
условий, однако полученные выражения для компонент поля являются
весьма сложными и поэтому здесь не приводятся. Картина силовых линий для этой волны изо-
бражена на рис.17.
     Волновое сопротивление и коэффициент ослабления определяются по формулам:
           ZC        d
     ZВ=        ln     ,                                                          (95)
           π         R
             RS         d
     α=           ⋅            .                                                  (96)
           2πRZ C   d 2 − 4R 2
     Основным преимуществом двухпроводной линии яв-
ляются простота конструкции и удобство соединения с
симметричными нагрузками. К недостаткам линии относят-
ся: потери мощности в проводах и изоляторах; индукцион-
ные потери за счет того, что поле линии наводит токи в на-
ходящихся поблизости металлических предметах; потери на
излучение, вызванные неточностью выполнения проводни-
                                                                    Рис.17
ков («антенный эффект»). Последний снижает помехоза-
щищенность линии передачи и делает ее саму источником помех. Для устранения антенного
эффекта двухпроводные линии выполняются в виде экранированного симметричного кабеля.
Но в этом кабеле появляются дополнительные потери на поляризацию диэлектрика и вихревые
токи, наводимые в экране.
     К симметричным линиям относятся также четырехпроводные открытые (воздушные) фи-
деры, имеющие меньший антенный эффект по сравнению с двухпроводными аналогами. Ос-
лабление излучения вызвано тем, что направление токов на каждой паре встречное. Вторым
достоинством четырехпроводной линии является возможность передачи более высокого, чем у


                                            42