Rodzaje linii przesyłowych
Konwencjonalne linie przesyłowe z otwartym przewodem nie nadają się do transmisji mikrofalowej, ponieważ straty promieniowania byłyby wysokie. Przy częstotliwościach mikrofalowych zastosowane linie przesyłowe można ogólnie podzielić na trzy typy. Oni są -
- Linie wieloprzewodowe
- Linie współosiowe
- Strip linie
- Mikro paski
- Linie szczelinowe
- Linie współpłaszczyznowe itp.
- Linie jednoprzewodowe (falowody)
- Falowody prostokątne
- Falowody okrągłe
- Falowody eliptyczne
- Falowody jednoprogowe
- Falowody podwójnie prążkowane itp.
- Otwarte struktury graniczne
- Pręty dielektryczne
- Otwarte falowody itp.
Linie wieloprzewodowe
Linie przesyłowe, które mają więcej niż jeden przewodnik, nazywane są liniami wieloprzewodowymi.
Linie współosiowe
Ten jest najczęściej używany w aplikacjach o wysokiej częstotliwości.
Linia koncentryczna składa się z wewnętrznego przewodu o średnicy wewnętrznej d, a następnie wokół niego koncentryczny cylindryczny materiał izolacyjny. Jest on otoczony zewnętrznym przewodnikiem, który jest koncentrycznym cylindrem o średnicy wewnętrznejD. Ta struktura jest dobrze zrozumiała, patrząc na poniższy rysunek.
Podstawowym i dominującym trybem w kablach współosiowych jest tryb TEM. W kablu koncentrycznym nie ma częstotliwości granicznej. Przechodzi przez wszystkie częstotliwości. Jednak w przypadku wyższych częstotliwości zaczyna propagować się tryb inny niż TEM wyższego rzędu, powodując duże tłumienie.
Strip Lines
Są to planarne linie transmisyjne, używane w częstotliwościach od 100 MHz do 100 GHz.
ZA Strip line składa się z centralnego cienkiego paska przewodzącego o szerokości ω który jest większy niż jego grubość t. Jest on umieszczony wewnątrz podłoża dielektrycznego o niskiej stratności (ε r ) o grubości b / 2 pomiędzy dwiema szerokimi płytami uziemiającymi. Szerokość płyt podłogowych jest pięciokrotnie większa niż rozstaw płyt.
Grubość metalowego przewodnika centralnego i grubość metalowych płaszczyzn uziemienia są takie same. Poniższy rysunek przedstawia przekrój poprzeczny struktury pasmowej.
Podstawowym i dominującym trybem w liniach paskowych jest tryb TEM. Dlab<λ/2, nie będzie propagacji w kierunku poprzecznym. Impedancja linii paskowej jest odwrotnie proporcjonalna do stosunku szerokościω przewodu wewnętrznego na odległość b między płaszczyznami ziemi.
Linie Micro Strip
Taśma ma tę wadę, że nie jest dostępna do regulacji i strojenia. Unika się tego w liniach z mikropaskami, co umożliwia montaż urządzeń aktywnych lub pasywnych, a także pozwala na dokonywanie drobnych korekt po wykonaniu obwodu.
Linia mikropasków to niesymetryczna równoległa linia transmisyjna z płytami, mająca podłoże dielektryczne, które ma metalizowane uziemienie na dole i cienki pasek przewodzący na górze o grubości ”.t„i szerokość”ω”. Można to zrozumieć, patrząc na poniższy rysunek, który przedstawia linię mikropasków.
Charakterystyczna impedancja mikropaski jest funkcją szerokości linii paska (ω), grubość (t) oraz odległość między linią a płaszczyzną podłoża (h). Linie mikropasków są wielu typów, takich jak wbudowane mikro paski, odwrócone mikro paski, podwieszone mikro paski i szczelinowe mikro paski transmisyjne.
Oprócz tego, niektóre inne linie TEM, takie jak równoległe linie pasków i współpłaszczyznowe linie pasków, również zostały użyte w mikrofalowych obwodach scalonych.
Inne linie
ZA Parallel Strip linejest podobny do dwuprzewodowej linii przesyłowej. Może obsługiwać tryb quasi TEM. Poniższy rysunek wyjaśnia to.
ZA Coplanar strip linejest utworzony przez dwa paski przewodzące, z których jeden jest uziemiony, oba umieszczone na tej samej powierzchni podłoża, co zapewnia wygodne połączenia. Poniższy rysunek wyjaśnia to.
ZA Slot line transmission lineskłada się ze szczeliny lub szczeliny w przewodzącej powłoce na podłożu dielektrycznym, a ten proces wytwarzania jest identyczny jak w przypadku linii mikropasków. Poniżej znajduje się jego schematyczne przedstawienie.
Falowód współpłaszczyznowy składa się z paska cienkiej metalicznej warstwy, która jest osadzana na powierzchni płyty dielektrycznej. Ta płyta ma dwie elektrody biegnące przylegle i równolegle do paska na tej samej powierzchni. Poniższy rysunek wyjaśnia to.
Wszystkie te mikropaskowe linie są używane w zastosowaniach mikrofalowych, gdzie użycie nieporęcznych i kosztownych w produkcji linii przesyłowych będzie niekorzystne.
Otwórz struktury obwiedni
Można je również określić jako Open Electromagnetic Waveguides. Falowód, który nie jest całkowicie zamknięty w metalowej osłonie, można uznać za falowód otwarty. Wolna przestrzeń jest również uważana za rodzaj otwartego falowodu.
Otwarty falowód można zdefiniować jako dowolne urządzenie fizyczne o wzdłużnej symetrii osiowej i nieograniczonym przekroju, zdolne do kierowania fal elektromagnetycznych. Posiadają widmo, które nie jest już dyskretne. Mikro-paski i światłowody są również przykładami falowodów otwartych.