Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
Rozróżnia się prowadnice fal TEM i innych niż TEM.
W wolnej przestrzeni propaguje siÄ™ fala TEM.
Przykładami linii, w których rozchodzi się fala TEM są:
- linia współosiowa (koncentryczna),
- symetryczna linia paskowa,
- niesymetryczna linia paskowa,
- linia dwuprzewodowa,
- linia dwupaskowa (dwutaśmowa).
1 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
2b
2a
Rys.2. Struktura linii koncentrycznej (współosiowej).
2 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
Rys.3. Linie pola elektrycznego i magnetycznego w linii koncentrycznej.
3 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
- impedancja charakterystyczna
R1 + j Å"É Å" L1
Z0 = (3)
G1 + j Å"É Å" C1
- współczynnik propagacji (przenoszenia) ł:
Å‚ = (R1 + j Å"É Å" L1) Å" (G1 + j Å"É Å" C1) (4)
Å‚ = Ä… + j Å" ² (5)
gdzie:
ą - współczynnik tłumienia (tłumienie)
² - współczynnik fazowy (staÅ‚a fazowa)
4 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
Dla linii bezstratnej (R1<<É.L1, G1<<É.C1) mamy:
L1
Z0 E" (6)
C1
lub inaczej
60 a
Z0 E" Å" ln (7)
µ Å" µr b
r
138 a
Z0 E" Å" log (8)
µ Å" µr b
r
5 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
oraz:
R1
Å‚ = Ä… + j Å" ² E" + j Å"É Å" L1 Å" C1 (9)
2 Å" Z0
czyli:
R1
Ä… E" (10)
2 Å" Z0
² E" É Å" L1 Å" C1 (11)
Inaczej:
2 Å"Ä„ Å" f
² E" (12)
½
6 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
Należy pamiÄ™tać, że w przypadku dielektryków µr=1,
oraz że słuszne są związki:
c
½ =½ = (13)
f
µr Å" µr
² = ²o Å" µr Å" µr (14)
o
 =  = (15)
f
µr Å" µr
7 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
Jednocześnie, częstotliwość sygnału f nie ulega zmianie
bez względu na parametry środowiska (dielektryka
wewnÄ…trz linii).
W oparciu o powyższe zależności można napisać:
2 Å"Ä„ 2 Å"Ä„ Å" f 2 Å"Ä„
² = = Å" µ = Å" µ (16)
r r
 c o
8 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
Współczynnik fazowy determinuje długość elektryczną
linii transmisyjnej o długości fizycznej l :
2 Å"Ä„ 2 Å"Ä„ Å" f
¸ = ² Å" l = Å" µr Å" l = Å" µr Å" l (17)
 c
Stąd można określić przesunięcie fazowe (opóz
nienie
fazowe) sygnału propagującego się przez tę linię:
Åš = -¸ (18)
9 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
Pamiętajmy, że linia o długości l  wypełniona
dielektrykiem opóz
nia sygnał o czas top:
l l
top = = Å" µr Å" µr (19)
½ c
Gdy µr = 1 (dielektryk) to można zapisać:
l l
top = = Å" µr (19a)
½ c
10 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
Najmniejsza (w danych warunkach) wartość natężenia
pola elektrycznego w linii koncentrycznej występuje dla:
a
= e = 2.718 (23)
b
11 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
Stosunek wymiarów linii pozwalający na przenoszenie
maksymalnej mocy (takiej, aby nie następowało
przebicie w tej linii:
a
= e =1.648 (27)
b
Minimalne tłumienie w linii uzyskuje się wówczas, gdy:
a
= 3.6 (28)
b
12 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
W linii o impedancji charakterystycznej Z0= 50 &!
najdłuższa fala graniczna rodzaju innego niż TEM jest
dana w postaci:
gr H" Ä„ Å" (a + b) (33)
13 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
Ä…
Ä…min
1
U
Umax
P
Pmax
a
1.648 3.6
b
2.718
Rys.4. Zależność wybranych parametrów linii współosiowej od
stosunku a/b
14 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
a/b=1.648 (Pmax), a/b=2.718 (Umax), a/b=3.6 (Ä…min)
Rys.5. Linie współosiowe o różnych stosunkach wymiarów a/b.
15 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
Wybrane wartości impedancji charakterystycznych linii
współosiowej wypełnionej dielektrykiem powietrznym:
Z0=30&! gdy a/b=1.65
Z0=50&! gdy a/b=2.3
Z0=75&! gdy a/b=3.6
16 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
Przykładowe parametry linii współosiowych:
RK-16/U: Z0=52 &!, Ćzewnętrzne=3 mm, Umax=1 kV,
Ä…(f=1GHz)=0.6 dB/m, Ä…(f=3GHz)=1.13 dB/m
złącza: N, SMA, APC, BNC
RK-29: Z0=50 &!, Ćzewnętrzne=6 mm, Umax=1.5 kV,
Ä…(f=1GHz)=0.4 dB/m, Ä…(f=3GHz)=0.87 dB/m,
złącza: N, SMA, APC, BNC
RG-116/U: Z0=50 &!, Ćzewnętrzne=7.06 mm, Umax=4 kV,
Ä…(f=1GHz)=0.25 dB/m, Ä…(f=3GHz)=0.495 dB/m
złącza: N, SMA, APC, BNC.
17 AKR
Temat:
BUDOWA I PARAMETRY MIKROFALOWYCH LINII PRZESYA
OWYCH
LINIA KONCENTRYCZNA.
AKR
Rys. D1. Przykłady linii koncentrycznych z różnego typu
złączami.
18 AKR