Cocog impedansi Waveguidenyaéta prosés ngurangan diskontinuitas listrik antara waveguide sareng komponén anu nyambung ka dinya. Nalika impedansi henteu cocog, sabagian tina sinyal gelombang mikro anu datang dipantulkeun ka arah sumberna. Hasilna nyaéta VSWR anu langkung luhur, daya anu langkung sakedik dikirimkeun ka beban sareng kinerja sistem anu kirang tiasa diprediksi.
Beda sareng jalur koaksial, waveguide kosong biasana henteu nganggo resistor lumped konvensional atanapi rintisan jalur transmisi pikeun cocog. Sabalikna, para désainer ngabentuk médan éléktromagnétik nganggo iris, tiang, sekrup tuning, taper, transisi, beban anu cocog sareng antarmuka flens anu dirancang sacara saksama. Métode anu paling cocog gumantung kana frékuénsi operasi, bandwidth, tingkat daya, ukuran waveguide sareng naha panyesuaian kedah dibenerkeun atanapi tiasa diatur.
Naha Cocogkeun Impedansi Waveguide Penting
Parobahan anu ujug-ujug dina géométri waveguide tiasa ngaganggu distribusi médan sareng nyiptakeun gelombang anu dipantulkeun. Rakitan anu cocog ngabantosan pikeun:
- ngurangan daya pantulan sareng VSWR;
- ningkatkeun transfer daya antara sumber, jalur transmisi sareng beban;
- ngajaga sumber gelombang mikro kakuatan luhur tina énergi anu dipantulkeun kaleuleuwihi;
- ngastabilkeun pangukuran anu dilakukeun nganggo anteneu, adaptor, beban sareng komponén pandu gelombang anu sanés;
- ngajaga kinerja anu tiasa diulang dina pita frékuénsi anu diperyogikeun.
Sumber ketidakcocokan umum kalebet parobahan dina ukuran waveguide, tikungan, léngkah, probe, transisi anu teu sampurna, celah flens, misalignment sareng beban anu impedansi na béda ti impedansi modeu waveguide.
gambar 1: Iris pandu gelombang sareng sirkuit ékuivalén, (a) Kapasitif; (b) induktif; (c) résonansi.
1. Iris Waveguide: Cocog Kapasitif, Induktif sareng Résonansi
Iris waveguide nyaéta diafragma konduktif ipis anu ditempatkeun di sakuliah bagian pituduh. Ku cara ngarobih médan listrik atanapi magnét lokal, iris ngenalkeun réaktansi shunt anu dikontrol anu tiasa ngimbangan réaktansi tina diskontinuitas atanapi beban.
Iris kapasitif
Iris kapasitif museurkeun medan listrik dina daérah anu langkung alit. Énergi medan listrik anu ningkat ngahasilkeun éfék kapasitif dina bidang anu cocog. Ieu tiasa dianggo nalika diskontinuitas anu aya meryogikeun réaktansi induktif anu ngimbangan.
Iris induktif
Iris induktif ngarobah jalur arus permukaan sareng ningkatkeun énergi médan magnét di sakitar liang. Suseptansi induktifna tiasa ngalawan ketidakcocokan kapasitif. Diménsi liang sareng posisina sapanjang pituduh nangtukeun kakuatan koréksi.
Iris anu résonan
Iris résonansi ngagabungkeun éfék kapasitif sareng induktif. Dina frékuénsi desain, dua éfék éta tiasa saimbang supados mode dominan lulus kalayan saeutik pantulan. Jauh ti résonansi, struktur anu sami ogé tiasa nyayogikeun frékuénsi atanapi selektivitas mode.
Iris téh kompak tur stabil sacara mékanis, tapi biasana dipasang sanggeus dijieun. Ku kituna, diménsina kudu dirancang pikeun pita pandu gelombang, mode operasi, jeung rubakpita anu dimaksud tinimbang disaluyukeun sanggeus dirakit.
gambar 2:(a) tiang pandu gelombang;(b) korek api dua sekrup
2. Ngatur Tiang sareng Sekrup
Tiang konduktif atanapi sekrup tuning anu dipasangkeun ngaliwatan témbok waveguide ngenalkeun réaktansi lokal. Diaméterna, jerona penetrasi sareng posisina relatif ka diskontinuitas nangtukeun naha pangaruhna utamina kapasitif atanapi induktif sareng sabaraha kuatna éta ngarobih pertandingan.
Penetrasi anu déét umumna ngahasilkeun koreksi leutik. Nalika tihang manjang langkung jauh kana pituduh, susceptance robih sareng tiasa nembus résonansi. Ieu ngajantenkeun sekrup tuning praktis pikeun panyesuaian laboratorium, pamotongan produksi sareng kompensasi pikeun toleransi anu teu tiasa diprediksi sacara sampurna nalika desain.
Kauntungan tina cocog anu tiasa disaluyukeun
- pertandingan tiasa disetel nalika ngawaskeun return loss atanapi VSWR;
- dua atanapi langkung sekrup nyayogikeun kontrol tambahan kana gedena sareng fase;
- pangaluyuan tiasa ngimbangan adaptor, probe, bengkokan atanapi beban;
- setélan ahir tiasa dikonci saatos verifikasi.
Lebar pita anu kapaké ditangtukeun ku struktur lengkep, sanés ku sekrupna nyalira. Penetrasi anu kaleuleuwihi tiasa nyiptakeun résonansi anu seukeut, ningkatkeun karugian, ngaganggu modeu orde anu langkung luhur atanapi ngirangan penanganan daya. Ku kituna, panyetelan kedah dilakukeun dina sakumna pita operasi tinimbang ngan ukur dina hiji frékuénsi.
Tiang jeung sekrup biasana dipasangkeun kanaadaptor waveguide-ka-koaksialjeung komponén waveguide lianna dimana médan kudu transisi antara struktur transmisi anu béda.
3. Beban sareng Atenuator anu Cocog
Beban waveguide anu cocog ngeureunkeun jalur transmisi sareng ngarobih énergi gelombang mikro anu datang janten panas kalayan pantulan minimal. Ieu dianggo pikeun pangukuran daya, setelan uji, port anu teu dianggo sareng aplikasi naon waé anu meryogikeun terminasi pantulan rendah anu ditetepkeun.
Atenuator miboga tujuan anu béda: éta ngurangan amplitudo sinyal ku jumlah anu dikontrol bari ngajaga cocog anu tiasa ditampi dina dua port. Kadua alat gumantung kana interaksi laun sareng bahan anu leungit supados médanna kaserep tanpa nyiptakeun léngkah impedansi anu ujug-ujug.
Telusuri RF MISObeban pandu gelombangpikeun pilihan komponén dina pita waveguide sareng sarat daya anu béda.
gambar 3 beban résistansi pandu gelombang (a) taper tunggal (b) taper ganda
Beban Waveguide Tapered
Terminasi anu paling umum dianggo nyaéta unsur dielektrik atanapi résistif anu rugi anu diruncingkeun ka arah gelombang anu datang. Parobahan laun-laun ngamungkinkeun médan asup kana panyerep kalayan pantulan anu langkung sakedik tibatan blok bahan anu ujug-ujug.
Penyerapna tiasa ngalangkungan pituduh atanapi nempatan daérah medan luhur caket puseurna. Panjang lancipna, distribusi karugian sareng desain termal dipilih pikeun pita frékuénsi sareng tingkat daya. Beban anu langkung luhur tiasa meryogikeun awak anu langkung ageung, heat sink atanapi pendinginan udara paksa pikeun miceun énergi anu diserep kalayan aman.
gambar 4 Atenuator baling-baling anu tiasa dipindahkeun
Atenuator Vane anu tiasa dipindahkeun
Baling-baling dielektrik anu tiasa gerak ngarobih atenuasi ku cara ngaliwat daérah anu kakuatan médan listrikna béda. Di tengah médan modeu dominan, baling-baling nyerep langkung seueur énergi; caket témbok sisi, médanna langkung lemah sareng atenuasi nurun. Mékanisme ieu nyayogikeun réduksi sinyal anu tiasa disaluyukeun tanpa ngarobih jalur pandu gelombang.
Karugian Waveguide Versus Impedansi Anu Henteu Cocog
Atenuasi sareng ketidakcocokan aya patalina tapi henteu sami. Ketidakcocokan mulangkeun sabagian énergi datang ka arah sumberna, sedengkeun karugian konduktor sareng dielektrik ngarobih sabagian énergi maju janten panas.
Sumber utama degradasi nyaéta:
- pantulan tina undakan, tikungan, probe, celah flens atanapi bagian anu teu saluyu;
- leungitna konduktor anu disababkeun ku arus permukaan dina témbok waveguide;
- karugian dielektrik tina jandéla, pangrojong, panyerep atanapi bagian anu dieusi;
- karasana permukaan, kontaminasi, korosi sareng kontak listrik anu goréng.
Waveguide ogé bertindak salaku struktur high-pass. Frékuénsi di handap cutoff tina modeu anu dipilih henteu nyebar sacara normal sareng dilemahkeun pisan. Kusabab kitu, pita operasi, ukuran waveguide sareng modeu anu dimaksud kedah dikonfirmasi sateuacan cocog dioptimalkeun.
4. Transisi, Adaptor sareng Kopling Flange
Transisi atanapi adaptor ngarobih widang sacara laun antara ukuran waveguide, orientasi, atanapi média transmisi anu béda. Taper bertahap umumna nyayogikeun cocog anu langkung lega tibatan hiji léngkah seukeut, sedengkeun transisi léngkah anu kompak tiasa langkung dipikaresep nalika rohangan terbatas.
Adaptor Waveguide-ka-koaksialngagabungkeun transisi mékanis sareng probe atanapi launcher anu ngarangsang modeu waveguide anu diperyogikeun. Posisi probe, jarak backshort sareng unsur tuning naon waé kedah tiasa dianggo babarengan dina pita anu ditangtukeun.
Naha panyelarasan flens penting
Bagian Waveguide biasana disambungkeun ku flens. Padamelanna nyaéta pikeun ngajaga alignment mékanis, nyayogikeun kontak listrik anu tiasa dipercaya sareng ngaminimalkeun bocor sareng pantulan internal. Celah, offset, permukaan segel anu rusak atanapi tekanan baut anu henteu rata tiasa nyababkeun diskontinuitas anu signifikan, khususna dina panjang gelombang anu langkung pondok.
gambar 5 (a) flens polos; (b) kopling flens.
Flensa Polos sareng Presisi
Flensa kontak polos tiasa dianggo kalayan saé nalika beungeut anu dipasangkeun rata, bersih sareng dijajarkeun sacara akurat. Dina frékuénsi anu langkung luhur, kasalahan diménsi alit ngagambarkeun fraksi anu langkung ageung tina panjang gelombang, janten hasil akhir permukaan, panyelarasan pituduh sareng torsi baut janten langkung penting.
Pamariksaan Perakitan Praktis
- mastikeun yén kadua komponén nganggo ukuran waveguide anu sami sareng standar flens anu cocog;
- bersihan beungeut anu cocog sareng pariksa naha aya penyok, gerigi atanapi korosi;
- sajajarkeun liang sateuacan ngencengkeun pangiket;
- kencengkeun baut sacara rata supados beungeut flens tetep sajajar;
- pariksa jalur anu parantos dirakit nganggo penganalisis jaringan véktor anu dikalibrasi.
gambar 6 (a) Penampang kopling cok; (b) tampilan tungtung flens cok
Kopling Flange Choke
Flensa cok ngagunakeun cincin atanapi alur anu disumputkeun di sakitar liang pikeun ngontrol arus dina sambungan. Nalika diménsi anu leres pikeun pita operasi, éta tiasa ngirangan sensitivitas kana celah mékanis leutik sareng ningkatkeun sambungan listrik. Kusabab cok gumantung kana frékuénsi, géométri na kedah cocog sareng pita anu dimaksud.
Kumaha Ngaverifikasi Cocogna Waveguide
- Kalibrasi penganalisis jaringan véktor dina bidang rujukan anu saluyu.
- Ukur S11 atanapi rugi balik di sakumna pita operasi, sanés dina hiji frékuénsi.
- Konvérsi hasilna ka VSWR upami éta spésifikasi proyékna.
- Atur sekrup tuning atanapi elemen variabel anu sanés dina jumlah alit bari ningali sapuan lengkepna.
- Pariksa deui saatos pengencangan akhir, stabilisasi termal, sareng pamasangan komponén anu caket.
Hasil anu saé ditetepkeun ku spésifikasi sistem. Hiji titik pantulan anu handap tiasa henteu cekap upami aplikasi meryogikeun bandwidth anu lega, penanganan daya anu stabil atanapi kinerja anu tiasa diulang saatos perakitan.
Kumaha Milih Métode Cocog
- Iris:kompak, tetep sareng cocog pikeun réspon frékuénsi anu dirancang.
- Tiang atanapi sekrup:tiasa diatur sareng mangpaat pikeun nyetel toleransi manufaktur.
- Taper sareng transisi:langkung dipikaresep nalika diperyogikeun transformasi widang bertahap sareng bandwidth anu langkung lega.
- Beban anu cocog:mungkas port sareng nyerep daya datang kalayan pantulan anu handap.
- Flensa cok:ningkatkeun sambungan flens anu dipilih nalika celah leutik teu tiasa dihindari.
Aplikasi
Cocog impedansi Waveguide penting dina ujung hareup radar, alat komunikasi satelit, asupan anteneu, sistem pangukuran gelombang mikro, pemancar, panarima sareng setelan uji daya tinggi. Éta ogé penting pikeun kinerja adaptor, beban, saklar, transduser orthomode sareng anu sanésna.komponén pandu gelombang.
Patarosan anu Sering Ditaroskeun
Naon anu dituduhkeun ku VSWR anu luhur dina sistem waveguide?
VSWR anu luhur nunjukkeun yén sabagian ageung tina gelombang datang dipantulkeun. Panyababna tiasa waé beban éta sorangan atanapi diskontinuitas sapertos adaptor, probe, tikungan, celah flens atanapi bagian anu henteu saluyu.
Naha sekrup tuning tiasa nyayogikeun cocog broadband?
Sekrup tuning tiasa ngabenerkeun ketidakcocokan sacara efektif, tapi panyesuaian resonansi anu kuat tiasa janten pita sempit. Kinerja broadband biasana meryogikeun transisi lengkep, posisi sekrup, sareng géométri sakurilingna dirancang babarengan.
Kumaha carana ngurangan pantulan dina flens waveguide?
Anggo flensa anu cocog, jaga beungeut anu cocog tetep bersih sareng rata, sejajarkeun liangna sacara akurat sareng kencengkeun pangiketna sacara rata. Konfirmasi perakitan akhir nganggo sapuan penganalisis jaringan.
Naon bédana antara beban waveguide sareng attenuator?
Beban mungkas port sareng nyerep ampir sadaya énergi datang. Atenuator nyaéta alat dua port anu ngirangan tingkat sinyal ku jumlah anu ditangtukeun bari ngalirkeun énergi sésana ka kaluaranana.
Pikeun pitulung milih adaptor waveguide, beban atanapi struktur anu cocog khusus,hubungi RF MISOkalayan rentang frékuénsi, ukuran waveguide, bandwidth, tingkat daya sareng VSWR target.
Waktos posting: 15-Jan-2024
