Dalğa bələdçisi impedansının uyğunluğudalğaötürücü ilə ona qoşulmuş komponent arasındakı elektrik kəsintisinin azaldılması prosesidir. İmpedanslar uyğun gəlmədikdə, düşən mikrodalğalı siqnalın bir hissəsi mənbəyə doğru əks olunur. Nəticədə daha yüksək VSWR, yükə daha az güc və daha az proqnozlaşdırıla bilən sistem performansı yaranır.
Koaksial xəttdən fərqli olaraq, içiboş dalğaötürən adətən uyğunlaşdırma üçün ənənəvi toplu rezistorlardan və ya ötürmə xətti dayaqlarından istifadə etmir. Bunun əvəzinə, dizaynerlər elektromaqnit sahəsini irislər, dirəklər, tənzimləmə vintləri, konuslar, keçidlər, uyğunlaşdırılmış yüklər və diqqətlə hazırlanmış flanş interfeysləri ilə formalaşdırırlar. Ən uyğun metod işləmə tezliyindən, bant genişliyindən, güc səviyyəsindən, dalğaötürənin ölçüsündən və tənzimləmənin sabit və ya tənzimlənə bilən olub-olmamasından asılıdır.
Dalğa Bələdçisinin Empedans Uyğunlaşması Niyə Vacibdir
Dalğaötürücü həndəsəsindəki hər hansı bir qəfil dəyişiklik sahənin paylanmasını poza və əks olunmuş dalğa yarada bilər. Yaxşı uyğunlaşdırılmış montaj aşağıdakılara kömək edir:
- əks olunan gücü və VSWR-i azaltmaq;
- mənbə, ötürmə yolu və yük arasında güc ötürülməsini yaxşılaşdırmaq;
- yüksək güclü mikrodalğalı mənbələri həddindən artıq əks olunan enerjidən qoruyun;
- antenlər, adapterlər, yüklər və digər dalğaötürücü komponentləri ilə aparılan ölçmələri sabitləşdirmək;
- tələb olunan tezlik diapazonunda təkrarlana bilən performansı qoruyun.
Ümumi uyğunsuzluq mənbələrinə dalğaötürücünün ölçüsündəki dəyişikliklər, əyilmələr, pillələr, zondlar, qeyri-kamil keçidlər, flanş boşluqları, uyğunsuzluq və impedansı dalğaötürücü rejiminin impedansından fərqli olan yük daxildir.
Şəkil 1: Dalğaötürücü irislər və ekvivalent dövrə,(a)Tutumlu;(b)İnduktiv;(c)rezonanslı.
1. Dalğa Bələdçisi Süsənləri: Tutumlu, İnduktiv və Rezonans Uyğunluğu
Dalğaötürücü iris, istiqamətləndiricinin bir hissəsinə yerləşdirilmiş nazik keçirici diafraqmadır. Yerli elektrik və ya maqnit sahəsini dəyişdirməklə, iris, kəsilmənin və ya yükün reaksiyasını kompensasiya edə bilən idarə olunan şunt reaksiyası təqdim edir.
Kapasitiv iris
Tutumlu iris elektrik sahəsini daha kiçik bir bölgədə cəmləşdirir. Artan elektrik sahəsi enerjisi uyğun müstəvidə tutum effekti yaradır. Mövcud fasiləsizlik kompensasiyaedici induktiv reaksiya tələb etdikdə istifadə edilə bilər.
İnduktiv iris
İnduktiv iris səth cərəyanının yolunu dəyişdirir və dəlik ətrafındakı maqnit sahəsinin enerjisini artırır. Onun induktiv susseptansı tutum uyğunsuzluğunu aradan qaldıra bilər. Diafraqma ölçüləri və istiqamətləndirici boyunca mövqeyi korreksiyanın gücünü müəyyən edir.
Rezonanslı iris
Rezonanslı iris tutumlu və induktiv effektləri birləşdirir. Dizayn tezliyində iki effekt tarazlaşa bilər ki, dominant rejim az əks olunmadan keçsin. Rezonansdan kənarda, eyni struktur tezlik və ya rejim seçiciliyini də təmin edə bilər.
Süsənlər kompakt və mexaniki cəhətdən sabitdir, lakin adətən istehsaldan sonra bərkidilir. Buna görə də, onların ölçüləri montajdan sonra tənzimlənmək əvəzinə, nəzərdə tutulan dalğaötürən zolağına, iş rejiminə və bant genişliyinə uyğun olaraq hazırlanmalıdır.
şəkil 2:(a) dalğaötürücü dirəklər;(b) iki vintli uyğunlaşdırıcı
2. Sazlama dirəkləri və vintlər
Dalğaötürücü divarından daxil edilmiş keçirici dirək və ya tənzimləmə vidası lokal reaktiv müqavimət yaradır. Onun diametri, nüfuz dərinliyi və kəsilməyə nisbətən mövqeyi təsirin əsasən tutumlu və ya induktiv olub-olmadığını və uyğunluğu nə qədər güclü şəkildə dəyişdirdiyini müəyyən edir.
Dayaz nüfuzetmə ümumiyyətlə kiçik bir düzəliş yaradır. Dirək istiqamətləndiriciyə daha da uzandıqca, susceptans dəyişir və rezonansdan keçə bilər. Bu, tənzimləmə vintlərini laboratoriya tənzimləməsi, istehsal kəsimi və dizayn zamanı mükəmməl şəkildə proqnozlaşdırıla bilməyən tolerantlıqlar üçün kompensasiya üçün praktik edir.
Tənzimlənən uyğunluğun üstünlükləri
- matç geri dönüş itkisini və ya VSWR-i izləyərkən tənzimlənə bilər;
- iki və ya daha çox vint böyüklük və faza üzərində əlavə nəzarət təmin edir;
- tənzimləmə adapter, zond, əyilmə və ya yükü kompensasiya edə bilər;
- son parametr yoxlamadan sonra kilidlənə bilər.
Faydalı bant genişliyi təkcə vintlə deyil, bütün strukturla müəyyən edilir. Həddindən artıq nüfuzetmə kəskin rezonans yarada, itkini artıra, yüksək səviyyəli rejimləri poza və ya güc idarəetməsini azalda bilər. Buna görə də, tənzimləmə yalnız bir tezlikdə deyil, bütün işləmə diapazonunda aparılmalıdır.
Dirəklər və vintlər adətən içəriyə daxil edilirdalğa bələdçisindən koaksial adapterlərəvə sahənin müxtəlif ötürmə strukturları arasında keçid etməli olduğu digər dalğaötürən komponentləri.
3. Uyğun Yüklər və Zəiflədicilər
Uyğunlaşdırılmış dalğaötürücü yükü ötürmə yolunu bitirir və düşən mikrodalğa enerjisini minimal əks olunma ilə istiliyə çevirir. Bu, güc ölçmələri, sınaq qurğuları, istifadə olunmamış portlar və müəyyən edilmiş aşağı əks olunma ilə sonlanma tələb edən istənilən tətbiq üçün istifadə olunur.
Zəiflədici fərqli bir məqsədə xidmət edir: hər iki portda məqbul uyğunluğu qoruyarkən siqnal amplitudasını nəzarət edilən miqdarda azaldır. Hər iki cihaz, sahənin kəskin impedans addımı yaratmadan udulması üçün itkili materialla tədricən qarşılıqlı təsirdən asılıdır.
RF MISO-ya baxındalğaötürücü yüklərimüxtəlif dalğaötürücü zolaqları və güc tələbləri üzrə komponent seçimləri üçün.
Şəkil 3 dalğaötürücü müqavimət yükü(a)tək konusvari(b)ikiqat konusvari
Konusvari Dalğa Bələdçisi Yükləri
Ən çox yayılmış uyğunlaşdırılmış terminal, daxil olan dalğaya doğru konusvari olan itkili dielektrik və ya müqavimət elementindən istifadə edir. Tədricən dəyişiklik sahənin absorberə qəfil material blokundan daha az əks olunma ilə daxil olmasına imkan verir.
Absorber istiqamətləndiricini əhatə edə və ya mərkəzinə yaxın yüksək sahəli bölgəni tuta bilər. Onun konus uzunluğu, itki paylanması və istilik dizaynı tezlik diapazonu və güc səviyyəsi üçün seçilir. Daha yüksək güc yükləri, udulmuş enerjini təhlükəsiz şəkildə çıxarmaq üçün daha böyük bir gövdə, istilik qəbuledicisi və ya məcburi hava ilə soyutma tələb edə bilər.
Şəkil 4 Hərəkətli qanadlı susdurucu
Hərəkətli Pərli Zəiflədicilər
Hərəkətli dielektrik pər, müxtəlif elektrik sahəsi gücündə olan bölgələrdən keçərək zəifləməni dəyişdirir. Dominant rejim sahəsinin mərkəzində pər daha çox enerji udur; yan divarın yaxınlığında sahə daha zəifdir və zəifləmə azalır. Mexanizm dalğaötürən yolunu dəyişdirmədən tənzimlənən siqnal azalmasını təmin edir.
Dalğa Bələdçisinin İtkiləri ilə İmpedans Uyğunsuzluğu
Zəifləmə və uyğunsuzluq əlaqəlidir, lakin eyni deyil. Uyğunsuzluq düşən enerjinin bir hissəsini mənbəyə qaytarır, keçirici və dielektrik itkiləri isə irəli enerjinin bir hissəsini istiliyə çevirir.
Deqradasiyanın əsas mənbələri bunlardır:
- pillələrdən, əyilmələrdən, zondlardan, flanş boşluqlarından və ya səhv düzülmüş hissələrdən əks olunmalar;
- dalğaötürücü divarlarında səth cərəyanının yaratdığı keçirici itkisi;
- pəncərələrdən, dayaqlardan, uduculardan və ya doldurulmuş hissələrdən dielektrik itkisi;
- səth pürüzlülüyü, çirklənmə, korroziya və zəif elektrik təması.
Dalğaötürücü həmçinin yüksək ötürücülü struktur kimi davranır. Seçilmiş rejimin kəsilmə nöqtəsindən aşağı tezliklər normal yayılmır və güclü şəkildə zəifləyir. Bu səbəbdən, uyğunlaşdırma optimallaşdırılmadan əvvəl işləmə zolağı, dalğaötürücü ölçüsü və nəzərdə tutulan rejim təsdiqlənməlidir.
4. Keçidlər, Adapterlər və Flanş Birləşdirməsi
Keçid və ya adapter sahəni müxtəlif dalğaötürən ölçüləri, istiqamətləri və ya ötürmə vasitələri arasında tədricən dəyişdirir. Tədricən daralma ümumiyyətlə tək kəskin addımdan daha geniş uyğunluq təmin edir, yer məhdud olduqda isə kompakt pilləli keçid üstünlük təşkil edə bilər.
Dalğa bələdçisindən koaksial adapterlərətələb olunan dalğaötürən rejimini həyəcanlandıran zond və ya buraxıcı ilə mexaniki keçidi birləşdirin. Zond mövqeyi, arxa qısa məsafə və istənilən tənzimləmə elementi göstərilən diapazonda birlikdə işləməlidir.
Flanş hizalanması niyə vacibdir
Dalğaötürücü hissələri adətən flanşlarla birləşdirilir. Onların işi mexaniki uyğunluğu qorumaq, etibarlı elektrik təmasını təmin etmək və sızmanı və daxili əks olunmanı minimuma endirməkdir. Boşluq, yerdəyişmə, zədələnmiş möhürləmə səthi və ya qeyri-bərabər bolt təzyiqi, xüsusən də daha qısa dalğa uzunluqlarında əhəmiyyətli dərəcədə fasilə yarada bilər.
şəkil 5 (a) sadə flanş;(b) flanş muftası.
Düz və Dəqiq Flanşlar
Düz kontakt flanşlar, birləşən üzlər düz, təmiz və dəqiq hizalandıqda yaxşı işləyir. Daha yüksək tezliklərdə kiçik ölçülü səhvlər dalğa uzunluğunun daha böyük bir hissəsini təmsil edir, buna görə də səthin işlənməsi, istiqamətləndirici hizalanma və bolt fırlanma momenti daha vacib hala gəlir.
Praktik Montaj Yoxlamaları
- hər iki komponentin eyni dalğaötürücü ölçüsündən və uyğun flanş standartından istifadə etdiyini təsdiqləyin;
- cütləşən üzləri təmizləyin və onları əyilmələr, sıyrıqlar və ya korroziya üçün yoxlayın;
- bərkidiciləri sıxmadan əvvəl dəlikləri hizalayın;
- flanş üzlərinin paralel qalması üçün boltları bərabər şəkildə sıxın;
- yığılmış yolu kalibrlənmiş vektor şəbəkə analizatoru ilə yoxlayın.
şəkil 6 (a) Drossel muftasının en kəsiyi;(b) drossel flanşının son görünüşü
Drossel Flanş Muftası
Drossel flanşı birləşmədəki cərəyanı idarə etmək üçün dəliyin ətrafında girintili halqa və ya yivdən istifadə edir. İşləmə zolağı üçün düzgün ölçüləndə, kiçik mexaniki boşluğa həssaslığı azalda və elektrik bağlantısını yaxşılaşdıra bilər. Drossel tezliyə bağlı olduğundan, onun həndəsəsi nəzərdə tutulan zolağa uyğunlaşdırılmalıdır.
Dalğa Bələdçisi Uyğunluğunu Necə Yoxlamaq olar
- Vektor şəbəkə analizatorunu müvafiq istinad müstəvilərində kalibrləyin.
- S11-i ölçün və ya itkini tək bir tezlikdə deyil, bütün əməliyyat diapazonu boyunca ölçün.
- Layihə spesifikasiyası belədirsə, nəticəni VSWR-ə çevirin.
- Tam süpürməni izləyərkən tənzimləmə vintlərini və ya digər dəyişkən elementləri kiçik addımlarla tənzimləyin.
- Son bərkitmədən, istilik sabitləşdirməsindən və bitişik komponentlərin quraşdırılmasından sonra yenidən yoxlayın.
Yaxşı nəticə sistem spesifikasiyası ilə müəyyən edilir. Tətbiq geniş bant genişliyi, sabit enerji idarəetməsi və ya montajdan sonra təkrarlana bilən performans tələb edirsə, tək bir aşağı əks olunma nöqtəsi kifayət olmaya bilər.
Uyğunlaşdırma Metodunu Necə Seçmək olar
- Süsənlər:kompakt, sabit və dizayn edilmiş tezlik reaksiyası üçün uyğundur.
- Dirəklər və ya vintlər:tənzimlənən və istehsal toleranslarını tənzimləmək üçün faydalıdır.
- Konuslar və keçidlər:tədricən sahə transformasiyasının və daha geniş bant genişliyinin tələb olunduğu hallarda üstünlük verilir.
- Uyğun yüklər:portu dayandırır və aşağı əks olunma ilə düşən enerjini udur.
- Boğucu flanşlar:kiçik bir boşluqdan qaçınmaq mümkün olmadıqda, seçilmiş flanş birləşmələrini təkmilləşdirin.
Tətbiqlər
Dalğaötürücü impedansının uyğunlaşdırılması radar ön uclarında, peyk rabitə avadanlıqlarında, anten qidalandırıcılarında, mikrodalğalı ölçmə sistemlərində, ötürücülərdə, qəbuledicilərdə və yüksək güclü sınaq qurğularında vacibdir. Bu, həmçinin adapterlərin, yüklərin, açarların, ortomod ötürücülərin və digərlərinin performansı üçün də vacibdir.dalğaötürücü komponentləri.
Tez-tez verilən suallar
Dalğaötürücü sistemində yüksək VSWR nəyi göstərir?
Yüksək VSWR, düşən dalğanın əhəmiyyətli bir hissəsinin əks olunduğunu göstərir. Səbəb yükün özü və ya adapter, zond, əyilmə, flanş boşluğu və ya səhv düzülmüş hissə kimi fasilə ola bilər.
Tənzimləmə vidası genişzolaqlı uyğunluq təmin edə bilərmi?
Tənzimləmə vidası uyğunsuzluğu effektiv şəkildə düzəldə bilər, lakin güclü rezonans tənzimləməsi darzolaqlı ola bilər. Genişzolaqlı performans adətən tam keçidin, vidanın mövqeyinin və ətraf həndəsənin birlikdə dizayn edilməsini tələb edir.
Dalğaötürücü flanşdakı əks olunmaları necə azaltmaq olar?
Uyğun flanşlardan istifadə edin, birləşdirici üzləri təmiz və düz saxlayın, dəlikləri dəqiq şəkildə düzəldin və bərkidiciləri bərabər şəkildə sıxın. Son yığımı şəbəkə analizatoru ilə təsdiqləyin.
Dalğa bələdçisi yükü ilə zəiflədici arasındakı fərq nədir?
Yük portu bağlayır və demək olar ki, bütün düşən enerjini udur. Zəiflədici, qalan enerjini çıxışına ötürərkən siqnal səviyyəsini müəyyən bir miqdar azaldan iki portlu bir cihazdır.
Dalğaötürücü adapter, yük və ya xüsusi uyğunlaşdırma strukturu seçməyə kömək üçün,RF MISO ilə əlaqə saxlayıntezlik diapazonu, dalğaötürənin ölçüsü, bant genişliyi, güc səviyyəsi və hədəf VSWR ilə.
Yazı vaxtı: 15 Yanvar 2024
