Реферат на тему волноводы
Обновлено: 02.07.2024
Волновод овальный гофрированный ОВГ-71у.Предназначены для фидерных трактов стационарных радиоустройств, радиорелейных,тропосферных и радиолокационных станций. Предназначены для работы в условияхоткрытой прокладки при температуре окружающей среды от –50 до +500С.Коэффициент затухания – 0,100 дБ/м на частоте 5700 МГц и 0,080 дБ/м на частоте8450 МГц.
Волноводы эллиптические гофрированные измедной отожженной ленты ЭВГ-1, ЭВГ-2, ЭВГ-3, ЭВГ-4, ЭВГ-5, ЭВГ-6, ЭВГ-7, ЭВГ-8.Предназначены для фидерных трактов стационарных радиорелейных линий связи.Используются в условиях открытой прокладки при температуре окружающей среды от–50 до +500С. Нижние частоты (МГц/коэф. затухания) – 2650/0,035;3300/0,045; 4000/0,055; 4700/0,065; 5600/0,085; 6700/0,100; 9800/0,200 дБ/м.Верхние частоты (МГц/коэф. затухания) – 3650/0,022; 4400/0,030; 5200/0,037;6250/0,045; 7300/0,060; 8700/0,060; 11800/0,145 дБ/м.
Волноводы эллиптические гофрированные сужесточенными параметрами из медной отожженной ленты ЭВГТ-1у, ЭВГ-1у, ЭВГ-2у,ЭВГ-3у, ЭВГ-4у. Предназначены для фидерных трактов, подвижных истационарных радиоустройств радиорелейных, тропосферных и радиолокационныхстанций. Прокладка возможна при температуре окружающей среды от –50 до +500С.Нижние частоты (МГц/коэф. затухания) – 2650/0,035; 3300/0,045; 4000/0,055;4700/0,065 дБ/м. Верхние частоты (МГц/коэф. затухания) – 3650/0,022;4400/0,030; 5200/0,037; 6250/0,045 дБ/м.
Волновод эллиптический гофрированный ЭВГ-92. Предназначендля фидерных трактов. Используется в условиях открытой прокладки притемпературе от –50 до +500С. Нижняя частота (МГц/коэф. затухания) –8,5/0,11 дБ/м. Верхняя частота (МГц/коэф. затухания) – 10/0,095 дБ/м
МАРКИ КАБЕЛЕЙ, РЕКОМЕНДУЕМЫЕ
ДЛЯ ПРОКЛАДКИ В ЗЕМЛЕ (ТРАНШЕЯХ)
Кабель прокладывается на трассе Типы и марки кабелей С бумажно- пропитанной изоляцией С пластмассовой и резиновой изоляцией и оболочкой В процессе эксплуатации не подвергается растягивающим усилиям В процессе эксплуатации подвергается растягивающим усилиям В процессе эксплуатации не подвергается растягивающим усилиям В земле (траншеях) с низкой коррозионной активностью Без блуждающих токов ААШв, ААШл, ААБл, АСБ ААПл, АСПл
(АВВГ, АПсВГ, АПвВГ,
АПВГ) АВВБ, АПБбШв,
С блуждающими токам ААШв, ААШл, ААБ2л, АСБ ААП2л, АСПл В земле (траншеях) со средней коррозионной активностью Без блуждающих токов
ААПл, АСПл С блуждающими токам
ААП2л, АСПл В земле (траншеях) с высокой коррозионной стойкостью Без блуждающих токов
ААП2л, ААБв ААБ2лШв,
ААП2лШв, АСП2л С блуждающими токам
Для прокладки в воде и в шахтах рекомендуется кабели сбумажно- пропитанной изоляцией в металлической оболочке следующих марок:
- при отсутствии опасностимеханических повреждений в эксплуатации – СШв, ААШв (ААШв следует применять вшахтах, не опасных по газу и пыли);
- СБн, СБлн, СБШв, СБ2лШв, ААШв – вшахтах (в процессе эксплуатации они не подвергаются значительным растягивающимусилиям);
- СКл, АСКл, ОСК, АОСК – в воде,СПлн, СПШв, СПл – в шахтах (в процессе эксплуатации подвергаются значительнымрастягивающим усилиям).
МАРКИ КОБЕЛЕЙ, РЕКОМЕНДУЕМЫЕ
ДЛЯ ПРОКЛАДКИ В ВОЗДУХ4Е
С бумажно-пропитанной изоляцией в металлической оболочке С пластмассовой и резиновой изоляцией и оболочкой При отсутствии опасности механических повреждений в эксплуатации При наличии опасности механических повреждений в эксплуатации При отсутствии опасности механических повреждений в эксплуатации При наличии опасности механических повреждений в эксплуатации Прокладка в помещениях (туннелях), каналах, кабельных полуэтажах, шахтах, коллекторах, производственных помещениях и др. сухих ААГ, ААШв ААБлГ
Сырых, частично затаплаваемых при наличии среды со слабой коррозионной активностью ААШв ААБлг Сырых, частично затаплаваемых при наличии среды со средней и высокой коррозионной активностью ААШв, АСШв
Прокладка в пожароопасных помещениях ААГ, ААШв
АВВБГ, АВРБГ, АВВБбГ, АСРБГ, АВБбШв, АпсБбШв, АПвсБГ Прокладка во взрывоопасных зонах классов: В-1, В-1а СБГ, СБШв
В-1г, В-П ААШв, ВВБлГ, АСБГ АВВГ, АВРГ, АНРГ
Прокладка на эстакадах Технологических ААШв
АВВБГ, АВВБбГ, АВРВГ, АНРБГ, АПсВБГ, АПвсБГ, АВАШв Специальных кабельных
ААВГ, АВРГ, АНРГ, АПсВГ, АПсВГ, АПВГ, АпвсВГ, АВАШв, АПАШв АВВБГ, АВВБбГ, АВРБГ, АНРБГ, АВШв, АПсВБГ, АПвВБГ, АПВБГ По мостам ААШВ ААБлГ
МАССА СИЛОВЫХ ТРЕХЖИЛЬНЫХКАБЕЛЕЙ С АЛЮМИНИЕВЫМИ ЖИЛАМИ В АЛЮМИНИЕВОЙ ОБОЛОЧКЕ НАПРЯЖЕНИЕМ 10 кВ, кг/км.
ААГУ ААШвУ ААШпУ ААБлУ ААБлГУ ААБ2ЛУ ААБ2лШвУ ААБ2лШпУ 3х16 1008 1300 1227 2166 1849 2199 2245 2155 3х25 1043 1334 1261 2198 1881 2230 2275 2186 3х35 1209 1518 1441 2429 2096 2464 2512 2418 3х50 1429 1792 1699 2729 2377 2766 2854 2743 3х70 1690 2077 1979 3070 2698 3110 3203 3086 3х70* 1812 2221 2117 3262 2873 3304 3401 3279 3х95 2044 2462 2356 3526 3128 3567 3667 3542 3х95* 2200 2642 2530 3758 3342 3803 3907 3777 3х120 2366 2810 2698 3930 3513 3976 4080 5949 3х120* 2643 3166 3031 4329 3882 4378 4537 4583 3х150 2793 3308 3176 4458 4016 4506 4664 4511 3х150* 3075 3631 3488 4862 4390 4914 5082 4919 3х185 3256 3805 3664 5026 4557 5076 5243 5081 3х185* 3524 4114 3963 5415 4917 5470 5647 5475 3х240 3879 4473 4321 5780 5280 5836 6014 5841 3х240* 4290 4988 4807 7048 6467 7079 7332 7125
МАССА СИЛОВЫХ ТРЕХЖИЛЬНЫХКАБЕЛЕЙ С АЛЮМИНИЕВЫМИ ЖИЛАВИ В АЛЮМИНИЕВОЙ ОБОЛОЧКЕ НА НАПРЯЖЕНИЕ 10 Кв, кг/км
АСБвУ ААБвГУ ААПлУ ААПлГУ ААП2лУ ААП2лГУ ААП2лШвУ 3х16 2371 2034 4548 4171 4624 4239 4681 3х25 2402 2066 4581 4205 4657 4272 4713 3х35 2642 2289 4884 4491 5056 4665 5124 3х50 2994 2618 5351 4939 5537 5117 5643 3х70 3347 2951 5859 5427 5949 6508 6059 3х70* 3548 3136 6121 5672 6316 5859 6431 3х95 3816 3395 6471 6014 6566 6101 6683 3х95* 4060 3621 6771 6295 6973 6489 7095 3х120 4324 3793 7042 6565 7143 6657 7265 3х120* 4702 4228 7588 7081 7798 7282 7981 3х150 4828 4358 7727 7225 7833 7323 8015 3х150* 5252 4759 8278 7747 8494 7954 8686 3х185 5412 4917 8450 7922 8664 8128 8855 3х185* 5823 5298 9089 8532 9209 8643 9411 3х240 6190 5663 9459 8890 9875 9104 9875 3х240* 7490 6912 10833 9554 10487 9878 10767
МАССА СИЛОВЫХ ТРЕХЖИЛЬНЫХКАБЕЛЕЙ С АЛЮМИНИЕВЫМИ ЖИЛАВИ В АЛЮМИНИЕВОЙ ОБОЛОЧКЕ НА НАПРЯЖЕНИЕ 10 Кв, кг/км
АСГУ АСБУ, АСБнУ АСБГУ АСБ2лГУ АСБлГУ, АСБлнУ АСБ2Л АСПНУ 3х16 2433 3092 2764 2931 3193 3269 4021 3х25 2476 3127 2809 2976 3238 3314 4068 3х35 2915 3438 3092 3268 3541 3622 4418 3х50 3263 3817 3450 3636 3925 4011 4856 3х70 3793 4365 3967 4185 4492 4583 5480 3х95 4447 5061 4647 4859 5182 5283 6242 3х120 4903 5545 5110 5335 5676 5780 7007 3х150 5929 6373 5900 6142 6514 6626 7964 3х150* 5694 6127 5667 594 6263 6373 7670 3х185 6773 7239 7673 6993 7384 7506 8934 3х185* 6279 6889 6405 6654 7029 7146 8515 3х240 8022 9151 8591 8886 9321 9454 10367 3х240* 7342 7817 7299 7566 7966 8092 9561
МАССА СИЛОВЫХ ТРЕХЖИЛЬНЫХКАБЕЛЕЙ С АЛЮМИНИЕВЫМИ ЖИЛАВИ В АЛЮМИНИЕВОЙ ОБОЛОЧКЕ НА НАПРЯЖЕНИЕ 10 Кв, кг/км
АСПГУ АСП2лГУ АСПлУ, АСПлиУ АСП2лУ АСКлУ АСШвУ АСБ2шВУ 3х16 376 3901 4148 4226 6090 2345 3335 3х25 3762 3949 4195 4274 6141 2389 3380 3х35 4085 4289 4545 4629 6782 2649 3692 3х50 452 4718 4990 5078 7353 3008 4124 3х70 5107 5334 5623 5717 8127 3515 4702 3х95 5813 6082 6391 6493 9057 4140 5409 3х120 6532 6888 7164 7271 9739 4578 5912 3х150 7503 7780 8134 6713 11209 5356 6820 3х150* 7222 7491 7834 7947 10819 5142 6561 3х185 8441 8734 9108 9233 12373 6154 7711 3х185* 8043 8362 8667 8807 11633 5849 7344 3х240 9831 10147 10554 10690 16768 7306 9739 3х240* 9057 9357 9743 9872 13094 6701 8304
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
ВОЛНОВОДЫ Волновод овальный гофри рованный ОВГ -71у . Предназнач ены для фидерных трактов стационарных радиоустройств , радиорелейных , тропосферных и р адиолокационных станций . Предназначены для работы в условиях открытой прокладки при темпер атуре окружающей среды от – 50 до +50 0 С . Коэффициент затухания – 0,100 дБ /м на час тоте 5700 МГц и 0,080 дБ /м на частоте 8450 МГц. Волноводы эллиптические гофрированные из медной отожженной ленты ЭВГ -1, ЭВГ -2, ЭВГ -3, ЭВГ -4, ЭВГ -5, ЭВГ -6, ЭВГ -7, ЭВГ -8 . Предназначены для фидерных т рактов стационарных радиорелейных линий связи . Использ уются в условиях открытой прокл адки при температуре окружающей среды от – 50 до +50 0 С . Нижние частоты (МГц /коэф . затухания ) – 2650/0,035; 3300/0,045; 4000/0,055; 4700/0,065; 5600/0,085; 6700/0,100; 9800/0,200 дБ /м . Верхние частоты (МГц /коэф . затухания ) – 3 650/0,022; 4400/0,030; 5200/0,037; 6250/0,045; 7300/0,060; 8700/0,060; 11800/0,145 дБ /м. Волноводы эллиптические гофрированные с ужесточенными параметрами из медной отожженной ленты ЭВГТ -1у , ЭВГ -1у , ЭВГ -2у , ЭВГ -3у , ЭВГ -4у . Предназначены для фидерных т рактов , под вижных и стационарных радиоустройств радиорелейн ых , тропосферных и радиолокационных станций . П рокладка возможна при температуре окружающей среды от – 50 до +50 0 С . Нижние частоты (МГц /коэф . затухания ) – 2650/0,035; 3300/0,045; 4000/0,055; 4700/0,0 65 дБ /м . Верхние частоты (МГц /коэф . затухания ) – 3650/0,022; 4400/0,030; 5200/0,037; 6250/0,045 дБ /м. Волновод эллиптический гофрированный ЭВГ -92. Предназначен для фидерных трактов . Используется в условиях открытой прокладки при температуре от – 50 до +50 0 С . Ниж няя частота (МГц /коэф . затухания ) – 8,5/0,11 дБ /м . Верхняя частота (МГц /коэф . затухания ) – 10/0,095 дБ /м МАРКИ КАБЕЛ ЕЙ , РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ДЛЯ ПРОКЛАДКИ В ЗЕМЛЕ (ТРАНШЕЯХ ) Область Применения Кабель прокладывается на трассе Типы и марки кабелей С бумажно - пропитанной изоляцией С пластмассовой и резиновой изоляцией и обол очкой В процессе эксплуатации не подвергается растягивающим усилиям В процессе эксплу атации подвергается растягивающим усилиям В процессе эксплуатации не подвергается растя гив ающим усилиям В земле (т раншеях ) с низкой коррозионной активностью Без блуждающих токов ААШв , ААШл , А АБл , АСБ ААПл , АСПл (АВВГ , АПсВГ , АПвВГ , АПВГ ) АВВБ , АПБбШв , АПвБбШв , АВБбШв , АПсБбШв , АВРБ , АНРб , АВАШв С блуждающи ми токам ААШв , ААШл , ААБ 2л , АСБ ААП 2л , АСПл В земле (т раншеях ) со средней коррозионной активностью Без блуждающих токов ААШв , ААШп, ААБл , ААБ 2л, АСБ , АСБл ААПл , АСПл С блуждающими токам ААШв , ААШп, ААБ 2л , ААБ 2л, АСБ , АСБ 2л ААП 2л , АСПл В земле (тран шеях ) с высокой коррозион ной стойкостью Без блуждающих токов ААШп , ААШв, ААП 2л , ААБв ААБ 2лШв, ААБ 2лШп ААП 2лШв , АСП 2л С блуждающими токам АСБл , АСБ 2л, ААШп , ААБв, АСБ 2лШв , АСБ 2л ААП 2лШв , АСП 2л Д ля прокладки в воде и в шахтах рекоме ндуется кабели с бумажно - пропитанной изоляц ией в металлической оболочке следующих марок : - при отсутствии опас ности механических повреждений в эксплуатации – СШв , ААШв (ААШв следует применять в шахтах , не опасных по газу и пыли ); - СБн , СБлн , СБШв , С Б 2лШв , ААШв – в шахтах (в процессе эксплуатации они не подвергаются значите льным растягивающим усилиям ); - СКл , АСКл , ОСК , АО СК – в воде , СПлн , СПШв , СПл – в шахтах (в процессе эксплуатации подвергаются значительным растягивающим усилиям ). МАРКИ КОБЕЛЕЙ , РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ДЛЯ ПРОКЛАДКИ В ВОЗДУХ 4Е Област ь Применения С бумажно-пропитанной изоляц ией в металлической оболочке С пластмасс овой и резиновой изоляцией и оболочкой При отсутствии опасности ме ханических повреждений в эксплуатации При наличии опасности механических повреждений в эксплуатации При о тсутствии опасности механических повреждений в эксплуатации При наличии опасности механических повреж дений в эксплуатации Прокладка в помещениях (туннелях ), каналах , кабельных полуэтажах , шахтах , коллекторах , про изводственных помещениях и др. сухих ААГ , ААШв ААБлГ АВВГ АВРГ АНРГ АпсВГ АпвВГ АПВГ АПвсВГ АВВБР АВБбШв АпвВБГ АПАШв АпвБбШв АНРБГ Сырых , частично затаплаваемых при наличии среды со слабой коррозионной акт ивностью ААШв ААБлг Сырых , частично затаплаваемых при наличии среды со средн е й и высокой коррозионной активностью ААШв , АСШв ААБвГ ААБ 2лШв АаблГ АСБлГ АСБ 2лГ АСБ 2лШв Пр окладка в пожароопасных помещениях ААГ , ААШв ААБвГ , ААБлГ , АСБлГ АВВГ , АВРГ, АПсВГ , АПвсВГ, АНРГ , АСРГ АВВБГ,АВРБГ , АВВБбГ,АСРБГ , АВ БбШв , АпсБбШв , АПвсБГ Прок ладка во взрывоопасных з онах классов : В -1, В -1а СБГ , СБШв ВВГ , АРГ, НРГ , СРГ ВБВ , ВБбШв, ВВБбГ , ВВБг, НРБГ , СРБГ В -1г , В-П ААШв , ВВБлГ , А СБГ АВВГ , АВРГ , АНРГ АВБВ , АВВБГ, АВБбШв , АНРБГ, АВРБГ , АВВБбГ, АСРБГ В -1б , В-П ААШв , ААГ, АСГ , АСШв ААБлГ , АСБГ АВВГ , АВ РГ, АНРГ , АСРГ Прокладка на эстакадах Технологи ческих ААШв ААБлГ , ААБвГ, ААБ 2лШв , АСБлГ АВВБГ , АВВБбГ , АВР ВГ , АНРБГ , АПсВБГ , АПвсБГ , АВАШв Специальных кабельных ААШв , ААБлГ, ААБвГ , АСБлГ ААВГ , АВРГ , АНРГ , АПс ВГ , АПсВГ , АПВГ , АпвсВГ , АВАШв , А ПАШв АВВБГ , АВВБбГ , АВРБГ , АНРБГ , АВШв , АПсВБГ , АПвВБГ , АПВБГ По мостам ААШВ ААБлГ МАССА СИЛОВЫХ ТРЕХЖИЛЬНЫХ КАБЕ ЛЕЙ С АЛЮМИНИЕВЫМИ ЖИЛАМИ В АЛЮМИНИЕВОЙ О БОЛОЧКЕ НАПРЯЖЕНИЕМ 10 кВ , кг /км. nxS, мм 2 ААГУ ААШвУ ААШпУ ААБл У ААБлГУ ААБ 2ЛУ ААБ 2лШвУ ААБ 2лШпУ 3 х 16 1008 1300 1227 2166 1849 2199 2245 2155 3х 25 1043 1334 1261 2198 1881 2230 2275 2186 3х 35 1209 1518 1441 2429 2096 2464 2512 2418 3х 50 1429 1792 1699 2729 2377 2766 2854 2743 3х 70 1690 2077 1979 3070 2698 3110 3203 3086 3х 70* 1812 2221 2117 3262 2873 3304 3401 3279 3х 95 2044 2462 2356 3526 3128 3567 3667 3542 3х 95* 2200 2642 2530 3758 3342 3803 3907 3777 3х 120 2366 2810 2698 3930 3513 3976 4080 5949 3х 120* 2643 3166 3031 4329 3882 4378 4537 4583 3х 150 2793 3308 3176 4458 4016 4506 4664 4511 3х 150* 3075 3631 3488 4862 4390 4914 5082 4919 3х 185 3256 3805 3664 5026 4557 5076 5243 5081 3х 185* 3524 4114 3963 5415 4917 5470 5647 5475 3х 240 3879 4473 4321 5780 5280 5836 6014 5841 3х 240* 4290 4988 4807 7048 6467 7079 7332 7125 МАССА СИЛОВЫХ ТРЕХЖИЛЬНЫХ КАБЕ ЛЕЙ С АЛЮМИНИЕВЫМИ ЖИЛАВИ В АЛЮМИНИЕВОЙ О БОЛОЧКЕ НА НАПРЯЖЕНИЕ 10 Кв , кг /км nxS, мм 2 АСБвУ ААБвГУ ААПлУ ААПлГУ ААП 2лУ ААП 2лГУ ААП 2лШвУ 3х 16 2371 2034 4548 4171 4624 4239 4681 3х 25 2402 2066 4581 4205 4657 4272 4713 3х 35 2642 2289 4884 4491 5056 4665 5124 3х 50 2994 2618 5351 4939 5537 5117 5643 3х 70 3347 2951 5859 5427 5949 6508 6059 3х 70* 3548 3136 6121 5672 6316 5859 6431 3х 95 3816 3395 6471 6014 6566 6101 6683 3х 95* 4060 3621 6771 6295 6973 6489 7095 3х 120 4324 3793 7042 6565 7143 6657 7265 3х 120* 4702 4228 7588 7081 7798 7282 7981 3х 150 4828 4358 7727 7225 7833 7323 8015 3х 150* 5252 4759 8278 7747 8494 7954 8686 3х 185 5412 4917 8450 7922 8664 8128 8855 3х 185* 5823 5298 9089 8532 9209 8643 9411 3х 240 6190 5663 9459 8890 9875 9104 9875 3х 240* 7490 6912 10833 9554 10487 9878 10767 * - многопроволочные жилы МАССА СИЛОВЫХ ТРЕХЖИЛЬНЫХ КАБЕ ЛЕЙ С АЛЮМИНИЕВЫМИ ЖИЛАВИ В АЛЮМИНИЕВОЙ О БОЛОЧКЕ НА НАПРЯЖЕНИЕ 10 Кв , кг /км nxS, мм 2 АСГУ АСБУ , АС БнУ АСБГУ АСБ 2лГУ АСБлГУ , АСБлнУ АСБ 2Л АСПНУ 3х 16 2433 3092 2764 2931 3193 3269 4021 3х 25 2476 3127 2809 2976 3238 3314 4068 3х 35 2915 3438 3092 3268 3541 3622 4418 3х 50 3263 3817 3450 3636 3925 4011 4856 3х 70 3793 4365 3967 4185 4492 4583 5480 3х 95 4447 5061 4647 4859 5182 5283 6242 3х 120 4903 5545 5110 5335 5676 5780 7007 3х 150 5929 6373 5900 6142 6514 6626 7964 3х 150* 5694 6127 5667 594 6263 6373 7670 3х 185 6773 7239 7673 6993 7384 7506 8934 3х 185* 6279 6889 6405 6654 7029 7146 8515 3х 240 8022 9151 8591 8886 9321 9454 10367 3х 240* 7342 7817 7299 7566 7966 8092 9561 МАССА СИЛОВЫХ ТРЕХЖИЛЬНЫХ КАБЕ ЛЕЙ С АЛЮМИНИЕВЫМИ ЖИЛАВИ В АЛЮМИНИЕВОЙ О БОЛОЧКЕ НА НАПРЯЖЕНИЕ 10 Кв , кг /км nxS, мм 2 АСПГУ АСП 2лГУ АСПлУ , АСПлиУ АСП 2лУ АСКлУ АСШвУ АСБ 2шВУ 3х 16 376 3901 4148 4226 6090 2345 3335 3х 25 3762 3949 4195 4274 6141 2389 3380 3х 35 4085 4289 4545 4629 6782 2649 3692 3х 50 452 4718 4990 5078 7353 3008 4124 3х 70 5107 5334 5623 5717 8127 3515 4702 3х 95 5813 6082 6391 6493 9057 4140 5409 3х 120 6532 6888 7164 7271 9739 4578 5912 3х 150 7503 7780 8134 6713 11209 5356 6820 3х 150* 7222 7491 7834 7947 10819 5142 6561 3х 185 8441 8734 9108 9233 12373 6154 7711 3х 185* 8043 8362 8667 8807 11633 5849 7344 3х 240 9831 10147 10554 10690 16768 7306 9739 3х 240* 9057 9357 9743 9872 13094 6701 8304 * многопроволочные жилы
Классификация направляемых электромагнитных волн и направляющих систем .
Передачу энергии по длинной линии можно рассматривать так же как и распространение электромагнитных волн по направляющим системам, которыми, кроме двухпроводных линий, могут быть металлические, диэлектрические и полупроводниковые поверхности, трубки, стержни и т.д. Электромагнитные волны в направляющих системах движутся вдоль граничных поверхностей . Направляемые волны, подобно плоской электромагнитной волне, распространяются только в каком – то заданном направлении. Они делятся на поперечные, электрические, магнитные и смешанные. Названия определяются ориентацией векторов напряженности электрического Е и магнитного Н полей распространяющейся волны.
Поперечными, или волнами типа Т (от англ. transversal – поперечный), называются волны, у которых в направлении распространения энергии отсутствуют составляющие векторов Е и Н, то есть эти векторы лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения энергии.
Электрическими, или волнами типа Е называются волны, у которых вектор Е имеет и поперечные и продольную составляющие, а вектор Н – только поперечные.
Магнитными, или волнами типа Н называются волны, у которых вектор Н имеет и поперечные и продольную составляющие, а вектор Е – только поперечные.
Смешанными, или гибридными типа НЕ или ЕН называются волны, у которых векторы Е и Н имеют как поперечные, так и продольные составляющие.
Для пояснения этого используем следующий пример. Пусть в некоторой направляющей системе энергия распространяется вдоль ось декартовой системы координат. Тогда оси , будут поперечными, так как они лежат в плоскости, перпендикулярной оси . В этом случае будем иметь: для волн Т ; для волн Е , ; для волн Н , ; для смешанных , .
Все направляющие системы делятся на два широких класса: открытого и закрытого типов. В линиях передачи открытого типа переносимая энергия распределена во всем окружающем линию пространстве. Чаще всего конструкции линий этого типа выполняют так, чтобы большая часть энергии электромагнитного поля была сосредоточена в непосредственной близости от линии. Примером линии открытого типа являются симметричные кабели. Эти линии подвержены влиянию среды и окружающих предметов, то есть в них практически всегда наблюдаются потери на излучения.
В линиях передачи закрытого типа вся передаваемая энергия сосредоточена в пределах объема, экранированного от окружающей среды металлической оболочкой той или иной формы. Из линий закрытого типа широко используются коаксиальные кабели. Линия этого типа является двухпроводной экранированной, а поэтому потери на излучение в ней отсутствуют.
По мере увеличения частоты электромагнитной энергии в коаксиальных линиях передачи растут потери в диэлектрике, поэтому они применяются до частот не более 1-3 ГГц. Если в коаксиальной линии убрать внутренний проводник, то не будет необходимости в жестком диэлектрике, который обеспечивает соосность проводника и экрана. Потери резко упадут. Но ток проводимости по одному проводу (металлической трубке – экрану) проходить не будет. На низких частотах передача электрической энергии при этом отсутствует. Однако при определенных условиях электромагнитные волны могут распространяться по полым металлическим трубам различной формы поперечного сечения, которые называются волноводами.
Процесс передачи энергии по волноводам эквивалентен радиопередаче, но здесь распространяется волна не во все стороны, а лишь в заданном направлении.
Физические процессы в волноводах.
Электромагнитное поле в волноводе. Рассмотрим двухпроводную линию , нагруженную на сопротивление, равное волновому.
Пояснение принципа образования волновода.
В такой линии наблюдается режим бегущей волны. Для того чтобы закрепить провода и в воздухе, используем четвертьволновые короткозамкнутые шлейфы, расположенные на произвольных расстояниях друг от друга. Так как входное сопротивление таких шлейфов теоретически бесконечно, то их можно рассматривать как металлические изоляторы и они не нарушают работу исходной двухпроводной линии. Устремив число шлейфов к бесконечности, а расстояние между ними к нулю, получим конструкцию, которая называется прямоугольным волноводом.
Металлические волноводы: а) – прямоугольный; б) – круглый.
Таким же образом можно перейти от двухпроводной линии к круглому волноводу. Только в этом случае металлическим изоляторам следует придать не прямоугольную, а круглую форму.
Режим работы волновода в сильной степени отличается от режима работы двухпроводной линии с согласованной нагрузкой. В волноводе, кроме бегущей волны, распространяющейся в направлении оси, будут существовать стоячие волны в поперечном сечении. Эти волны образуются за счет энергии, ответвляющейся от бегущей вдоль оси волны в металлический изолятор.
Структура поля в поперечном сечении волновода:
а) – волны типа ; б) – волны типа .
Густота силовых линий здесь характеризует напряженность (интенсивность) поля.
Критическая длина волны в волноводе.
Если изменить рабочую длину волны так, что размер широкой стенки волновода станет меньше , то передача энергии по волноводу прекратится, так как сопротивление металлических изоляторов резко уменьшится, увеличится количество ответвляющейся в них энергии, и уровень бегущей вдоль оси волны резко упадет. Поэтому, существует определенная длина волны , которая называется критической, при превышении которой распространение энергии вдоль волновода невозможно. Следовательно, для передачи энергии по волноводу требуется, чтобы рабочая длина волны , была меньше критической:
Критическая длина волны зависит от размеров волновода. Для прямоугольного волновода , то есть:
Типы волн в волноводе.
В волноводе могут существовать различные типы волн, отличающиеся структурой силовых линий, которые называются модами волновода. Для нахождения выражений, описывающих векторы поля Е и Н в волноводе, необходимо решить систему уравнений Максвелла с учетом геометрии конструкции. Полученная конкретная структура поля указывается индексами и , то есть волны обозначаются как , , , и т.д.
Число равно числу полуволн изменения интенсивности поля, укладывающихся вдоль широкой стенки волновода , число – числу полуволн изменения интенсивности поля, укладывающихся вдоль узкой стенки волновода . Для круглого волновода индекс характеризует число волн поля по периметру, а – полуволн по диаметру.
Структура силовых линий вектора Н для волн типа и показана на рисунке.
Магнитное поле в продольном сечении волновода:
а) – волны типа ; б) – волны типа .
Структура поля волны типа в поперечном сечении прямоугольного волновода.
Зная тип волны, можно качественно построить картину поля в сечениях волновода и без применения формул для векторов поля Е и Н.
Волны различных типов отличаются не только структурой силовых линий. Различными у них являются и критические длины волны. Например, в прямоугольном волноводе:
Тип волны, критическая длина которой является наибольшей из всех возможных типов волн, называется основным типом волны, или основной волной (модой) данного волновода.
Применение волноводов.
Волноводы используются в различных радиотехнических устройствах в качестве фидеров, колебательных систем, называемых объемными резонаторами, фильтров, линий связи и т.д.
Фидеры. На частотах выше 1 ГГц для передачи электроэнергии от радиопередатчика к антенне или от антенны к приемнику в качестве фидера повсеместно используются волноводы. Поскольку фидер должен иметь малые собственные потери, внутренние стенки волновода тщательно шлифуются и покрываются слоем серебра. Этим и отсутствием изоляторов внутри волновода достигаются потери, значительно меньшие, чем в коаксиальных фидерах.
По волноводному фидеру можно передавать значительно большую энергию, чем по коаксиальному фидеру тех же размеров.
Волноводные линии связи. Возможность работы на высоких частотах (десятки гигагерц), большая широкополосность (сотни мегагерц), малое затухание явились предпосылками для использования металлических волноводов в качестве линий связи в сверхширокополосных многоканальных системах. Однако были построены только экспериментальные линии, так как экономически они оказались невыгодными. Более широкое применение нашли световодные волноводы.
Объемные резонаторы. Колебательная система может быть построена на базе волноводов прямоугольной и круглой формы.
Для перестройки волноводных резонаторов одна из короткозамыкающих волновод пластин выполняется в виде подвижного поршня. Возбуждение резонаторов и отвод энергии от них осуществляется так же, как и в волноводах, – с помощью штыря, рамки или отверстия связи.
Отличительной особенностью объемных резонаторов является высокая добротность, а следовательно, высокая фильтрующая способность их, как колебательных систем, и высокая стабильность резонансных частот. Величина добротности, в зависимости от конструкции, диапазона частот, тщательности обработки внутренней поверхности резонатора, колеблется от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч.
Основным недостатком объемных резонаторов является наличие множества резонансных частот.
Для передачи энергии от генератора к нагрузке в СВЧ диапазоне используются волноводы. Волновод представляет собой полую, металлическую трубу, как правило, круглого или прямоугольного сечения (рис. 1).
Рис. 1. Внешний вид прямоугольного и круглого волноводов
Электромагнитная энергия передается по волноводу примерно так же, как вода по водопроводной трубе. В принципе, водопроводная труба, если ее тщательно очистить от грязи и накипи, вполне может быть использована и для транспортировки электромагнитных волн. Продолжая аналогию, можно заметить, что в местах протечки воды может просачиваться и электромагнитная энергия, поэтому сочленение отрезков волноводов необходимо производить как можно плотнее.
На этом, пожалуй, сходство заканчивается, и начинаются различия. Глядя на рисунок, нетрудно понять, что изготовление волноводов вещь не простая и дорогостоящая. В отличие от ржавых внутренностей водопроводной трубы внутренняя поверхность волноводов часто полируется и покрывается тонким слоем серебра. Очевидно, что переход с обычной двухпроводной линии на волноводы произошел не с целью экономии средств.
Остановимся более подробно на причинах такого перехода. Как уже отмечалось, с повышением частоты возрастает доля мощности, теряемой на излучение. Кроме того, что это плохо само по себе, это приводит к засорению эфира радиопомехами и отрицательно сказывается на здоровье радио- и электронных устройств. Поэтому уже в метровом диапазоне передача сигналов осуществляется по коаксиальному кабелю, представляющему собой двухпроводную линию, у которой один проводник выполнен в виде экранирующей оплетки, предотвращающей излучение энергии.
Однако при дальнейшем повышении частоты возрастают потери, связанные с затуханием сигнала в материале, заполняющем пространство между центральной жилой и оплеткой кабеля. При достаточно высокой частоте и большой передаваемой мощности это. приводит к перегреву кабеля и выходу его из строя. Например, коаксиальный кабель РК-75 с полиэтиленовым наполнением и длиной 10 м на частоте 3 ГГц теряет 84% передаваемой мощности. Медный прямоугольный волновод при тех же условиях теряет всего около 5% мощности. Используя в качестве наполнителя материалы с малым затуханием, можно повысить уровень допустимой передаваемой мощности, а поскольку наименьшими потерями обладает воздушное заполнение, то кабель естественным образом трансформируется в коаксиальный волновод.
Конструктивно последний уже ничем не проще волноводов, изображенных на рис. 1, скорее даже наоборот, поэтому выбор типа волновода определяется уже не экономической целесообразностью, а различием в их характеристиках.
Может возникнуть вопрос, откуда вообще берутся потери в волноводе, если он изготовлен из меди с площадью поперечного сечения в десятки миллиметров? Ответ заключается в том, что токи текут не по всему сечению волновода, а лишь там, куда проникает электромагнитное поле по так называемому скин-слою. Глубина скин-слоя зависит от частоты и удельной проводимости металла, из которого изготовлен волновод.
Она вычисляется по формуле:
К примеру, на частоте 2.45 ГГц глубина проникновения поля составляет от 1.3 мкм для меди до 10 мкм для нержавеющей стали. Поэтому общая площадь поперечного сечения, по которому проходит ток, относительно невелика. Большое значение имеет качество внутренней поверхности волновода. Чем выше шероховатость стенок волновода, тем длиннее путь СВЧ токов и тем быстрее происходит затухание волны. Поэтому для снижения потерь волноводы иногда полируют и покрывают тонким слоем серебра, на глубину скин-слоя.
В СВЧ технике встречаются волноводы с различным профилем поперечного сечения: П-образные, Н-образные, круглые, овальные и т.д. В микроволновых печах используются только прямоугольные волноводы, поэтому мы ими и ограничимся.
В целом конфигурация поля в волноводе может иметь очень сложную форму. К счастью, теория дает механизм, позволяющий свести сложную структуру поля к набору относительно простых типов, из которых, при желании, можно воссоздать любую конфигурацию существующих в волноводе полей.
Прежде чем начать анализ типов, существующих в прямоугольном волноводе, сформулируем некоторые правила, которые вытекают из теории электромагнитных колебаний.
Электрические и магнитные силовые линии в электромагнитных полях взаимно перпендикулярны.
Магнитные силовые линии замкнуты и охватывают проводник с током или переменное электрическое поле.
Электрические силовые линии или идут от одного электрического заряда к другому, или подобно магнитным линиям замкнуты и охватывают переменное магнитное поле.
Изменение электромагнитного поля во времени и в пространстве, вдоль произвольного направления, в однородной среде, происходит по синусоиде или косинусоиде.
При нормальном отражении волны от проводящей поверхности (т.е. когда направления падающей и отраженной волн прямо противоположны) ее фаза изменяется на 180°.
Магнитные силовые линии у поверхности проводника всегда параллельны этой поверхности.
Электрические силовые линии не могут идти вдоль поверхности проводника, а всегда перпендикулярны этой поверхности.
При распространении волн в волноводе вдоль поперечных координат устанавливаются так называемые стоячие волны. В данном случае название говорит само за себя. Хотя структура волны в поперечном направлении может быть точной копией структуры волны в продольном направлении, между ними, как говорят в Одессе, есть две большие разницы. В первом случае поле статично и никакого движения вдоль поперечных координат не наблюдается, меняется лишь амплитуда поля, а во втором случае картина поля все время сдвигается в сторону распространения волны со скоростью v.
Распространяемые по волноводу электромагнитные волны условно можно разделить на дваосновных типа.
Волны, имеющие составляющую электрического поля вдоль направления распространения и не имеющие магнитной, относятся к Е-типу. И наоборот, волны, имеющие магнитную составляющую вдоль направления распространения и не имеющие электрической, относятся к Н-типу.
Каждый тип волны обозначается соответствующей буквой с индексом из двух цифр, показывающим число стоячих полуволн вдоль большей и меньшей сторон поперечного сечения волновода. Таким образом, по названию волны можно определить соответствующую ей структуру поля.
Если размеры обеих поперечных координат меньше, чем длина полуволны, то через такой волновод волна распространяться не может. В этом случае говорят, что волновод является запредельным для данного типа волны.
Наибольшая длина волны, которая может распространяться по волноводу, называется критической. При фиксированных размерах волновода критическая длина волны зависит от ее типа. Ниже приведена формула для ее расчета.
Как видно из формулы, чем выше индексы тип, тем больше должны быть поперечные размеры волновода, при которых возможно распространение данного типа. Это обстоятельство облегчает селекцию типов, поскольку на рабочей длине волны всегда можно так подобрать размеры а и b, чтобы распространялись только нужные типы волны.
На практике в качестве рабочего обычно используется тип Н10, изображенный на рис. 2.
Рис. 2. Структура электромагнитного поля в прямоугольном волноводе для волны типа Н10
Для большей наглядности на рисунке также приведены графики распределения электрического и магнитного полей вдоль широкой стенки. Равенство нулю второго индекса в названии волны говорит о том, что вдоль узкой стенки поле не меняется.
Обратите внимание, что отсутствует не само поле, а лишь его изменение. Таким образом, размер b не влияет ни на структуру распределения полей в волноводе, ни на его критическую частоту.
Практически из этого следует, что даже очень узкая щель, шириной более λ/2, может рассматриваться как волновод, проводящий СВЧ энергию с минимальными потерями.
Столь тщательное рассмотрение этого типа не случайно, поскольку он является основным для прямоугольного волновода. Можно даже сказать, основным в квадрате, поскольку, во-первых, это рабочий тип волны для подавляющего большинства задач, в частности именно этот тип используется в микроволновых печах, а во-вторых, он основной по определению.
Для волноводов произвольного поперечного сечения основным называется наиболее низкочастотный тип волны. Все остальные — это высшие типы, как правило, являющиеся паразитными.
Основные преимущества данного типа волны состоят в следующем:
Наименьшие размеры волновода, при заданной длине волны.
Простая конфигурация поля и, как следствие, простота при его возбуждении и при согласовании волновода с нагрузкой или другими устройствами.
Относительная удаленность от других типов, что облегчает его селекцию.
Как известно, все познается в сравнении, поэтому не лишним будет вкратце рассмотреть и некоторые другие типы волн. Если постепенно увеличивать частоту, излучаемую через волновод, т.е. уменьшать длину волны, то в определенный момент вдоль широкой стенки волновода сможет уместиться две стоячие полуволны. Тогда создадутся условия для возникновения типа Н20.
При дальнейшем увеличении частоты появятся типы Н01, Н11, Е11 и т.д. Структура попей для типов, ближайших к основному, показана на рис. 3.
Рис. 3. Структура ближайших к основному типов волн в прямоугольном волноводе
Анализируя эти типы, не трудно выявить определенные закономерности в структуре полей и, при желании, построить типы с более высокими индексами.
На рис. 4 представлена диаграмма распределения критических длин волн, наиболее близких к основному типу.
Рис. 4. Критические длины волн прямоугольного волновода (стрелки указывают области, в которых указанные типы волн могут распространяться по волноводу)
У стандартных волноводов, как правило, выполняется соотношение b/а 1 / 2 1 2 > Следующая > >>
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
Читайте также: