- достаточно высокая механическая прочность, простота изготовления, надежность соединений отдельных отрезков линии, удобство сборки и разборки тракта.

Линии передачи делятся на открытые (табл. 17.3) и закрытые (табл. 17.4). Для открытых линий передачи поле направляемой электромагнитной волны не экранировано снаружи. Основным недостатком таких линий являются потери на излучение и зависимость поля от внешних воздействий (атмосферные осадки, влияние окружающих предметов). Закрытые линии экранированы снаружи полым металлическим проводником.

Выбор типа линии передачи СВЧ определяется рабочим диапазоном частот и назначением радиоустройства.

-Линии злектрическогЪ поля --Линии магнитного поля

Рис. 17.2. Коаксиальная линия передачи с волной ТЕМ.

Коаксиальные линии передачи. Основным типом волны коаксиальных линий передачи является волна ТЕМ (рис. 17.2). Условие распространения только волны ТЕМ:

. ?кр < < оо, /кр > jf, - (17.1)

где ?кр /кр - критические длины волн и частоты высших видов колебаний в линии (Еп или Hmn)-

Распространение в линии высших типов волн приводит к потерям энергии и искажению радиосигналов. Наибольшее-значение Лкр имеет волна вида Нц, поэтому предельная частота использования коаксиальной линии без возникновения волн высших типов равна

(17.2)

Напряжение и ток в линии на расстоянии / от нагрузки равны!

(17.3)

где f/пад. lmy, паи, /отр - соответственно амплитуда падающей (отраженной) волны напряжения и тока; у -f- ip - постоянная распространения; а - коэффициент затухания, характеризующий потери энергии, дВ/м; Р - фазовый сдвиг, рад/м.

В режиме бегущей волны существует только падающая волна, при этом ViHi = Z. - волновое сопротивление линии. .

Открытые линии передачи

Тип линии

Рабочий диапазон

Краткая характеристика

Полосковые (симметричные, несимметричные)

Линии поверхностной волны (провод со слоем диэлектрика, ребристые структуры, диэлектрик на металлической поверхности)

Диэлектрические волноводы

Метровый дециметровый, сантиметровый

Сантиметровый, миллиметровый

Сантиметровый, миллиметровый

Просты в изготовлении, малогабаритны, широкополосны, имеют значительные потери в сантиметровом диапазоне и невысокую пропускаемую мощность

Широкополосны, затухание меньше, чем в волноводах, позволяют пропускать большую мощность, обладают низкой помехозащищенностью

Простота и экономичность конструкции, широкополосность, сравнительно высокие потери; требуют электрической экранировки

Закрытые линии передачи

ТАБЛИЦА 17.4

Тип линии

Рабочий диапазон

Краткая характеристика

Коаксиальные кабели (со сплошной изоляцией, с полувоздушной изоляцией)

Воздушные коаксиальные линии с металлическими изоляторами

Металлические волноводы (прямоугольные, круглые, П- и Н-об-разные)

Метровый, дециметровый, сантиметровый

Дециметровый, сантиметровый

Дециметровый, сантиметровый, миллиметровый

Широкополосны, гибки, имеют малые погери и высокую помехозащищенность

Имеют малые потери и высокую пробивную мощность, узкополос-ны, конструкция жесткая

Имеют малые потери, высокую пробивную мощность и высокую помехозащищенность, относительно широкополосны, конструкция жесткая

Расчет параметров коаксиальных линий ведется по формулам табл. 17.5 При неполном заполнении линии диэлектриком вместо вг и tg бд необходимо использовать значения .>кв и tg бдакв-

ТАБЛИЦА 17.5

Параметры и расчетные формулы коаксиальных линий передачи