Ciamar a choileanas tu maidseadh impedance de threòraichean-tonn? Bho theòiridh nan loidhnichean tar-chuir ann an teòiridh antenna microstrip, tha fios againn gum faodar loidhnichean tar-chuir sreath no co-shìnte iomchaidh a thaghadh gus maidseadh impedance a choileanadh eadar loidhnichean tar-chuir no eadar loidhnichean tar-chuir agus luchdan gus an tar-chur cumhachd as motha agus an call meòrachaidh as lugha a choileanadh. Tha an aon phrionnsapal de mhaidseadh impedance ann an loidhnichean microstrip a’ buntainn ri maidseadh impedance ann an treòraichean-tonn. Faodaidh meòrachaidhean ann an siostaman treòraiche-tonn leantainn gu mì-cho-fhreagarrachd impedance. Nuair a thachras crìonadh impedance, tha am fuasgladh mar an ceudna ri loidhnichean tar-chuir, is e sin, ag atharrachadh an luach a tha a dhìth. Tha an impedance cnapach air a chuir aig puingean ro-àireamhaichte anns an treòraiche-tonn gus faighinn thairis air a’ mhì-cho-fhreagarrachd, agus mar sin a’ cuir às do bhuaidhean meòrachaidhean. Ged a bhios loidhnichean tar-chuir a’ cleachdadh impedances cnapach no stubs, bidh treòraichean-tonn a’ cleachdadh blocaichean meatailt de dhiofar chumaidhean.
figear 1: Irisichean treòrachaidh-tonn agus cuairt cho-ionann, (a) Comasach; (b) ionduchtach; (c) ath-shondach.
Tha Figear 1 a’ sealltainn nan diofar sheòrsaichean maidseadh impedance, a’ gabhail gin de na cruthan a chithear agus faodaidh e a bhith capacitive, inductive no resonant. Tha an anailis matamataigeach iom-fhillte, ach chan eil an mìneachadh fiosaigeach. A’ beachdachadh air a’ chiad stiall meatailt capacitive san fhigear, chithear gu bheil an comas a bh’ ann eadar ballachan àrda is ìosal an treòraiche tonn (anns a’ mhodh ceannasach) a-nis ann eadar an dà uachdar meatailt nas fhaisge air a chèile, agus mar sin tha an comas a’ meudachadh. An coimeas ri sin, leigidh am bloc meatailt ann am Figear 1b le sruth sruthadh far nach robh e a’ sruthadh roimhe. Bidh sruth a’ sruthadh anns a’ phlèana achaidh dealain a chaidh a neartachadh roimhe air sgàth cur-ris a’ bhloc meatailt. Mar sin, bidh stòradh lùtha a’ tachairt anns an raon magnetach agus bidh an inductance aig a’ phuing sin den treòraiche tonn ag àrdachadh. A bharrachd air an sin, ma thèid cumadh agus suidheachadh an fhàinne meatailt ann am Figear c a dhealbhadh gu reusanta, bidh an ath-bhualadh inductive agus an ath-bhualadh capacitive a chaidh a thoirt a-steach co-ionann, agus bidh an fosgladh na ath-shuidheachadh co-shìnte. Tha seo a’ ciallachadh gu bheil am maidseadh impedance agus an gleusadh den phrìomh mhodh glè mhath, agus bidh buaidh shuntaidh a’ mhodh seo neo-shuntasach. Ach, thèid modhan no triceadan eile a lughdachadh, agus mar sin bidh an fhàinne meatailt athshondach ag obair mar chriathrag bandpass agus mar chriathrag modh.
figear 2:(a) puist treòraiche-tonn;(b) maidseadair dà-sgriub
Tha dòigh eile air gleusadh air a shealltainn gu h-àrd, far a bheil post meatailt siolandair a’ sìneadh bho aon de na taobhan leathann a-steach don treòraiche tonn, leis an aon bhuaidh ri stiall meatailt a thaobh a bhith a’ toirt seachad ath-bhualadh cnapach aig a’ phuing sin. Faodaidh am post meatailt a bhith comasach no ionduchtach, a rèir dè cho fada ‘s a shìneas e a-steach don treòraiche tonn. Gu bunaiteach, is e an dòigh maidseadh seo nuair a shìneas colbh meatailt mar sin beagan a-steach don treòraiche tonn, bidh e a’ toirt seachad gabhail comasach aig a’ phuing sin, agus bidh an gabhail comasach ag àrdachadh gus am bi an dol a-steach mu chairteal de thonnan-fada. Aig a’ phuing seo, bidh ath-shonnrachadh sreath a’ tachairt. Bidh tuilleadh dol a-steach don phost meatailt ag adhbhrachadh gabhail ionduchtach a thèid a thoirt seachad a lùghdaicheas mar a bhios an cuir a-steach nas coileanta. Tha dian ath-shonnrachadh aig an stàladh meadhan-phuing co-rèireach gu neo-dhìreach ri trast-thomhas a’ cholbh agus faodar a chleachdadh mar shìoltachan, ge-tà, sa chùis seo thathar ga chleachdadh mar shìoltachan stad-còmhlain gus modhan òrdugh nas àirde a thar-chuir. An coimeas ri bhith ag àrdachadh impedance stiallan meatailt, is e prìomh bhuannachd a bhith a’ cleachdadh puist meatailt gu bheil iad furasta an atharrachadh. Mar eisimpleir, faodar dà sgriubha a chleachdadh mar innealan gleusaidh gus maidseadh treòraiche tonn èifeachdach a choileanadh.
Luchdan strìochdaidh agus lughdadairean:
Coltach ri siostam tar-chuir sam bith eile, bidh feum aig treòraichean-tonn uaireannan air maidseadh impedance foirfe agus luchdan air an gleusadh gus tonnan a tha a’ tighinn a-steach a ghabhail a-steach gu h-iomlan gun fhaileas agus gus a bhith neo-mhothachail air tricead. Is e aon chleachdadh airson cinn-uidhe mar sin diofar thomhasan cumhachd a dhèanamh air an t-siostam gun chumhachd sam bith a sgaoileadh.
figear 3 strì an treòraiche-tonn luchd (a) teip singilte (b) teip dùbailte
Is e an crìochnachadh resistive as cumanta earrann de dielectric calltach a tha air a chuir a-steach aig ceann an treòraiche tonn agus air a chaolachadh (leis a’ bhàrr a’ comharrachadh a dh’ionnsaigh na tonn a tha a’ tighinn a-steach) gus nach adhbharaich e meòrachadh. Faodaidh am meadhan calltach seo leud iomlan an treòraiche tonn a ghabhail, no faodaidh e dìreach meadhan ceann an treòraiche tonn a ghabhail, mar a chithear ann am Figear 3. Faodaidh an caolachadh a bhith na aon-chaolachadh no dùbailte agus mar as trice tha fad λp/2 aige, le fad iomlan de mu dhà thonnan-fad. Mar as trice air a dhèanamh de phlàtaichean dielectric leithid glainne, còmhdaichte le film gualain no glainne uisge air an taobh a-muigh. Airson tagraidhean àrd-chumhachd, faodaidh sincichean teas a bhith aig cinn-uidhe mar sin air an cur ri taobh a-muigh an treòraiche tonn, agus faodar an cumhachd a thèid a lìbhrigeadh don cheann-uidhe a sgaoileadh tron teas-sinc no tro fhuarachadh èadhair èignichte.
figear 4 Lùghdaichear bann gluasadach
Faodar laigsearan dielectric a dhèanamh so-ghluasadach mar a chithear ann am Figear 4. Nuair a thèid an cur ann am meadhan an treòraiche-tonn, faodar an gluasad gu taobhach bho mheadhan an treòraiche-tonn, far am bi e a’ toirt seachad an lughdachadh as motha, chun na h-oirean, far a bheil an lughdachadh air a lughdachadh gu mòr leis gu bheil neart an achaidh dealain den mhodh as làidire mòran nas ìsle.
Lùghdachadh ann an treòraiche tonn:
Tha lughdachadh lùtha nan treòraichean tonn a’ toirt a-steach na taobhan a leanas sa mhòr-chuid:
1. Meòrachadh bho neo-leantainneachdan treòraiche tonn a-staigh no earrannan treòraiche tonn mì-thaobhach
2. Call air adhbhrachadh le sruth a’ sruthadh ann am ballachan treòraiche tonn
3. Call dealain ann an treòraichean-tonn lìonta
Tha an dà rud mu dheireadh coltach ris na call co-fhreagarrach ann an loidhnichean co-aiseach agus tha iad le chèile an ìre mhath beag. Tha an call seo an urra ri stuth a’ bhalla agus a gharbhachd, an dielectric a thathar a’ cleachdadh agus an tricead (air sgàth buaidh a’ chraicinn). Airson giùlan umha, tha an raon bho 4 dB/100m aig 5 GHz gu 12 dB/100m aig 10 GHz, ach airson giùlan alùmanum, tha an raon nas ìsle. Airson treòraichean tonn còmhdaichte le airgead, mar as trice bidh call 8dB/100m aig 35 GHz, 30dB/100m aig 70 GHz, agus faisg air 500 dB/100m aig 200 GHz. Gus call a lughdachadh, gu sònraichte aig na triceadan as àirde, bidh treòraichean tonn uaireannan air am platadh (gu h-a-staigh) le òr no platanam.
Mar a chaidh a chomharrachadh mar-thà, bidh an treòraiche-tonn ag obair mar chriathrag àrd-pas. Ged a tha an treòraiche-tonn fhèin cha mhòr gun chall, tha triceadan fo tricead a’ gheàrr-thìde air an lughdachadh gu mòr. Tha an lughdachadh seo mar thoradh air meòrachadh aig beul an treòraiche-tonn seach sgaoileadh.
Ceangal treòraiche tonn:
Mar as trice bidh ceangal treòraiche-tonn a’ tachairt tro fhlanges nuair a thèid pìosan no co-phàirtean treòraiche-tonn a cheangal ri chèile. Is e gnìomh an fhlange seo dèanamh cinnteach à ceangal meacanaigeach rèidh agus feartan dealain iomchaidh, gu sònraichte rèididheachd ìosal bhon taobh a-muigh agus meòrachadh ìosal bhon taobh a-staigh.
Flange:
Tha flaingeagan treòraiche-tonn air an cleachdadh gu farsaing ann an conaltradh meanbh-thonn, siostaman radar, conaltradh saideal, siostaman antenna, agus uidheam obair-lann ann an rannsachadh saidheansail. Tha iad air an cleachdadh gus diofar earrannan treòraiche-tonn a cheangal, dèanamh cinnteach gu bheil casg air aodion agus bacadh, agus gus co-thaobhadh mionaideach an treòraiche-tonn a chumail suas gus dèanamh cinnteach à tar-chur earbsach àrd agus suidheachadh mionaideach tonnan electromagnetic tricead. Tha flainge aig gach ceann de threòraiche-tonn àbhaisteach, mar a chithear ann am Figear 5.
figear 5 (a) flange lom; (b) ceangal flange.
Aig triceadan nas ìsle thèid an flange a bhàthadh no a thàthadh ris an treòraiche-tonn, agus aig triceadan nas àirde thèid flange còmhnard, còmhnard, nas còmhnardaiche a chleachdadh. Nuair a thèid dà phàirt a cheangal, thèid na flanges a boltadh ri chèile, ach feumar na cinn a chrìochnachadh gu rèidh gus casg a chuir air neo-leantainneachd sa cheangal. Tha e follaiseach gu bheil e nas fhasa na pàirtean a cho-thaobhadh gu ceart le beagan atharrachaidhean, agus mar sin bidh treòraichean-tonn nas lugha uaireannan uidheamaichte le flanges snàthaichte a dh’ fhaodar a sgrìobadh ri chèile le cnò fàinne. Mar a bhios an tricead ag àrdachadh, bidh meud ceangail an treòraiche-tonn a’ lùghdachadh gu nàdarrach, agus bidh an neo-leantainneachd ceangail a’ fàs nas motha a rèir tonn-fhaid an t-soidhne agus meud an treòraiche-tonn. Mar sin, bidh neo-leantainneachdan aig triceadan nas àirde a’ fàs nas trioblaidiche.
figear 6 (a) Earrann-tarsainn de cheangal tachdaidh; (b) sealladh ceann de flange tachdaidh
Gus an duilgheadas seo fhuasgladh, faodar beàrn beag fhàgail eadar na treòraichean tonn, mar a chithear ann am Figear 6. Ceangal tachdadh anns a bheil flange àbhaisteach agus flange tachdadh ceangailte ri chèile. Gus dìoladh a dhèanamh airson neo-leantainneachd a dh’ fhaodadh a bhith ann, thathas a’ cleachdadh fàinne tachdadh cruinn le earrann-tarsainn cumadh L anns an flange tachdadh gus ceangal nas teinne fhaighinn. Eu-coltach ri flanges àbhaisteach, tha flanges tachdadh mothachail air tricead, ach faodaidh dealbhadh leasaichte leud-bann reusanta a dhèanamh cinnteach (is dòcha 10% den tricead meadhanach) thairis air nach bi an SWR nas àirde na 1.05.
Àm puist: 15 Faoilleach 2024
