Особенности технического решения длинных линий в РЛС метрового диапазона

В радиолокационной технике метрового диапазона волн используется четыре типа длинных линий:

- воздушная двухпроводная;

- изолированная двухпроводная;

- коаксиальная;

- полосковая.

Воздушная (открытая) линия состоит из двух параллельных медных проводов диаметром 1 - 6 мм, разделенных изоляторами (слайд 28).

Открытые длинные линии используются для передачи энергии на небольшие расстояния, в качестве колебательных систем генераторов СВЧ и как развязывающие фильтры частот (рис. 3.1, б).

Недостатком открытых линий являются потери на излучение.

Изолированная линия отличается от воздушной тем, что ее проводники помещены в высокочастотный изолятор (рис. 3.1, в). По такой линии можно передавать большую мощность по сравнению с воздушной. Иногда изолированную линию окружают экраном, что уменьшает потери на излучение и уменьшение влияния внешних электромагнитных полей.

Коаксиальная линия состоит из внешнего и внутреннего проводов, расположенных коаксиально (слайд 29).

Внешний провод представляет собой медную оплетку. Проводники изолированы друг от друга сплошным эластичным диэлектриком. Такая конструкция называется гибкой.

Второй разновидностью коаксиальной линии является жесткая линия (рис. 3.2, б), которая представляет собой две концентрические трубы. Центральная труба поддерживается с помощью диэлектрических шайб или четвертьволновых изоляторов, входное сопротивление которого очень большое.

Гибкие коаксиальные линии используются для передачи энергии СВЧ на значительные расстояния. Жесткие линии применяются для передачи энергии на малые расстояния и в качестве колебательных систем генераторов.

Характеристика некоторых коаксиальных кабелей приведена в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Тип кабеля	РК-I	РК - 6	РК - 8	РК - 49	РК – 149
Ом

Коаксиальные линии в радиолокационной технике применяются на частотах до 3000 МГц. В последнее время в технике СВЧ стали широко использоваться так называемые полосковые линии. Они изготавливаются путем нанесения на диэлектрик металлических покрытий. Некоторые типы полосковых линий показаны на слайде № 30.

Полосковые линии занимают промежуточное значение между двухпроводными линиями и волноводами. Волновое сопротивление линий зависит от поперечных размеров и диэлектрической проницаемости изолятора и составляет десятки- сотни сантиметров. Потери в полосковых линиях несколько больше, чем в коаксиальных. Используются на частотах до десятков мегагерц и в интегральных микросхемах.

В ы в о д

1. Для передачи энергии на незначительные расстояния используются открытые двухпроводные и полосковые линии.

2. Гибкие коаксиальные кабели (линии) используются для передачи энергии на большие расстояния.

3. Жесткие коаксиальные линии используются в качестве колебательных систем. Коаксиальные линии применяются в радиолокационной аппаратуре на частотах до 3000 МГц.

 

Второй учебный вопрос.

Согласующие устройства длинных линий

Под согласованием линии понимают трансформацию сопротивления нагрузки в активное сопротивление, равное волновому сопротивлению линии. В этом случае в линии возникает режим бегущих волн. Линии бегущей волны имеют следующие преимущества:

- потери энергии в них меньше и поэтому выше КПД, так как напряжение и ток в бегущей волне меньше, чем в стоячей;

- генератор нагружен на чисто активное сопротивление, равное волновому, которое не зависит от длины линии, поэтому длину линии можно брать любой;

- почти вся энергия, передаваемая по линии, отдается в нагрузку за исключением незначительных потерь в самой линии;

- согласованная линия меньше влияет на частоту колебаний генератора СВЧ, так как она вносит в контур генератора только активное сопротивление.

В практике наибольшее распространение нашли два метода согласования: с помощью четвертьволновых трансформаторов и реактивных шлейфов.