🗊Презентация Загальні відомості і принципи дії фідерних пристроїв (Заняття №4.1)

МЕТА ЗАНЯТТЯ: НАВЧАЛЬНА МЕТА: 1. Вивчити призначення і загальну характеристику фідерних трактів, принцип дії її основних елементів. ВИХОВНА МЕТА: 1. Виховувати у студентів культуру поведінки. 2. Виховувати студентів у дусі патріотизму.

НАВЧАЛЬНІ ПИТАННЯ І РОЗПОДІЛ ЧАСУ: НАВЧАЛЬНІ ПИТАННЯ І РОЗПОДІЛ ЧАСУ: I. Вступна частина.........................................10 хв. II. Основна частина.......................................65 хв. Питання 1. Призначення і характеристики ліній передач. Питання 2. Основні типи фідерних трактів. Питання 3. Основні елементи фідерних трактів. III. Заключна частина....................................5 хв.

Розрізнюють відкриті лінії передачі та хвилеводи. Розрізнюють відкриті лінії передачі та хвилеводи. У відкритих лініях передачі (багатопровідні та полоскові, лінії з поверхністною хвилею та інш.) поперековий перетин не має замкнутого провідного контуру, який обмежує область розповсюдження електромагнітної енергії. Навпаки, у хвильоводі обов‘язково є одна або декілька провідних поверхонь, повністю обмежуюча область розповсюдження електромагнітних коливань. Під час вибору того чи іншого типу ліній передач для побудови конкретного тракту НВЧ головне значення мають наступні електричні характеристики та параметри.

Розрізняють наступні типи хвиль: Розрізняють наступні типи хвиль: а) поперекові електромагнітні хвилі – Т-хвилі, які не мають повздовжних складових електромагнітного поля. Вони існують тільки в лініях передачі, які мають не менше ніж два ізольовані провідники. При цьому  кр для Т-хвиль рівна нулю; б) електричні хвилі – Е - хвилі, які не мають повздовжньої складової магнітного поля; в) магнітні хвилі – Н - хвилі, які не мають повздовжньої складової електричного поля; г) гібридні хвилі типу НЕ або ЕН. Для хвилеводів з правильною формою поперекового перетину (прямокутник, коло) існують точні формули розрахунку критичної частоти.

де с – швидкість світла у вакуумі;  і  - відносні діелектрична та магнітна проникність діелектрика, який заповнює лінію передачі. Фазові швидкості Н– і Е– хвиль у порожнистих хвилеводах залежать від частоти і визначаються формулою:

Зі зменшенням довжини передаваємої електромагнітної хвилі розміри поперечного перетину лінії передачі треба зменшувати, щоб не допустити розповсюдження хвиль вищих типів. А із зменшенням поперечного перетину збільшується концентрація поля в лінії передачі і знижується пропускна потужність. Зі зменшенням довжини передаваємої електромагнітної хвилі розміри поперечного перетину лінії передачі треба зменшувати, щоб не допустити розповсюдження хвиль вищих типів. А із зменшенням поперечного перетину збільшується концентрація поля в лінії передачі і знижується пропускна потужність. В радіосистемах використовують різні лінії передачі (або їх називають фідерними трактами). Вибір конкретного типу лінії визначається призначенням і параметрами радіосистеми, умовами її роботи і залежить від використовуємого діапазону хвиль і потужності, яка передається. Найбільше розповсюджені типи ліній передачі для різних діапазонів довжин хвиль розрізнюють на: - дротові: 2-х дротові, багатодротові; - кабелі: коаксіальні, симетричні; - хвилеводи: прямокутні, круглі, зі спеціальним перетином.

Крім жорстких коаксіальних хвилеводів, широке застосування знаходять гнучкі коаксіальні кабелі. Вони складаються із одножильного або багатожильного внутрішнього провідника, який оточений шаром еластичного діелектрика (поліетилен, фторопласт та інші), поверх якого розміщений зовнішній провідник у вигляді металевого обплетення. Для захисту від зовнішнього впливу поверх обплетення є ще одна діелектрична оболонка. Крім жорстких коаксіальних хвилеводів, широке застосування знаходять гнучкі коаксіальні кабелі. Вони складаються із одножильного або багатожильного внутрішнього провідника, який оточений шаром еластичного діелектрика (поліетилен, фторопласт та інші), поверх якого розміщений зовнішній провідник у вигляді металевого обплетення. Для захисту від зовнішнього впливу поверх обплетення є ще одна діелектрична оболонка. СТРІЧКОВІ та МІКРОСТРІЧКОВІ ЛІНІЇ ПЕРЕДАЧ широко застосовуються на дециметрових та сантиметрових хвилях в основному для утворення складних розгалужених трактів, які поєднують в єдиний пристрій НВЧ багато елементів. Стрічкові лінії утворюються із паралельних металевих провідників та діелектричних пластин.

Узгоджені навантаження застосовують також в якості еквівалентів антен під час настройки передавальної апаратури і як міри опору в вимірювальних засобах НВЧ. Способи виготовлення навантажень залежать від типу лінії передачі, діапазону частот і рівня потужності. Хвилевідні поглинаючи навантаження виконують у вигляді поглинаючих вставок змінного профілю у відрізку короткозамкнутого хвилеводу. Вставка як правило має вид клину і виготовляється із композитних матеріалів на основі порошків графіту. Узгоджені навантаження застосовують також в якості еквівалентів антен під час настройки передавальної апаратури і як міри опору в вимірювальних засобах НВЧ. Способи виготовлення навантажень залежать від типу лінії передачі, діапазону частот і рівня потужності. Хвилевідні поглинаючи навантаження виконують у вигляді поглинаючих вставок змінного профілю у відрізку короткозамкнутого хвилеводу. Вставка як правило має вид клину і виготовляється із композитних матеріалів на основі порошків графіту.

Широкий клас пристроїв, які використовують в трактах РЛС, представляють фільтри НВЧ. Це пасивні чотирьохполюсники, які виконують передачу коливань НВЧ в узгоджене навантаження у відповідності з заданою частотною характеристикою. Розрізнюють фільтри нижніх частот (ФНЧ), фільтри верхніх частот (ФВЧ), смугопропускаючі фільтри (ППФ), смугозатримувальні фільтри (ПЗФ). Конструкції фільтрів НВЧ дуже різні, наприклад, на основі зв‘язаних резонаторів. Широкий клас пристроїв, які використовують в трактах РЛС, представляють фільтри НВЧ. Це пасивні чотирьохполюсники, які виконують передачу коливань НВЧ в узгоджене навантаження у відповідності з заданою частотною характеристикою. Розрізнюють фільтри нижніх частот (ФНЧ), фільтри верхніх частот (ФВЧ), смугопропускаючі фільтри (ППФ), смугозатримувальні фільтри (ПЗФ). Конструкції фільтрів НВЧ дуже різні, наприклад, на основі зв‘язаних резонаторів.

Атенюатори - чотирьохполюсники, які забезпечують поступове або дискретне змінювання коефіцієнта передачі (ослаблення) від мінімального значення L min до максимального L max. Атенюатори - чотирьохполюсники, які забезпечують поступове або дискретне змінювання коефіцієнта передачі (ослаблення) від мінімального значення L min до максимального L max. Обмежувачі потужності – саморегульовані узгоджені чотирьохполюсники, які пропускають сигнали малої потужності без ослаблення і різко обмежуючі інтенсивність сигналів, потужність яких перевищують заданий поріг.

Перемикання розрядника на відбиття сигналу виконується автоматично під дією потужного сигналу передавача. Перемикання розрядника на відбиття сигналу виконується автоматично під дією потужного сигналу передавача. Час включення резонансних розрядників складає 108 с. При виключені потужного сигналу НВЧ виконується деіонізація газу і за 105...106 с розрядник включається на пропускання сигналу. На дециметрових і більш довгих хвилях застосовують двохполюсні газові розрядники - вставки у вигляді скляних газонаповнених трубок з розрядними електродами. Такі розрядники підключаються паралельно або послідовно у лінію передачі і в сукупності з набором пасивних елементів тракту можуть утворювати пристрій еквівалентний розглянутому резонансному розряднику.

ЛІТЕРАТУРА ОСНОВИ ПОБУДОВИ РЛС РТВ ПІД РЕДАКЦІЄЮ Б.Ф. БОНДАРЕНКО, КВІРТУ ППО, 1987. 2. ОСНОВИ ПОБУДОВИ РАДІОЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ РАДІОТЕХНІЧНИХ ВІЙСЬК ППО, 1989. 3. ТХОРЖЕВСЬКИЙ В.І. СИСТЕМИ РАДІОЛОКАЦІЙНОГО РОЗПІЗНАВАННЯ. НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК. ЧАСТИНА 1. КИЇВ, 2007 РІК. 4.ТЕОРІЯ РАДІОЛОКАЦІЙНИХ СИСТЕМ: ПІДРУЧНИК / Б.Ф. БОНДАРЕНКО, В.В. ВИШНІВСЬКИЙ, В. П. ДОЛГУШИН ТА ІНШІ; ЗА ЗАГАЛЬНОЮ РЕДАКЦІЄЮ С.В. ЛЄНКОВА, 2008.