5 дәріске тезис
Тарату жолдардың теориялық негіздері
Құрылғылар мен байланыс жүйелерінде электромагниттік толқындар басқа толқындармен керексіз әсерлеспейтін анықталған жолмен таратылуы тиіс және ең аз белгілеу пунктіне жету керек. Берілген жолмен толқынды тарату функциясын бағыттауыш жүйелер атқарады. Оларды таратушы жолдар мен толқын таратқыш деп атайды. Көрсетілген жүйе бойымен таралатын электромагниттік толқынды бағытталған деп атайды. Бұл толқын өрісі шектеулі өлшемдердің көлденең қимасына негізделген; сәйкесінше, бағытталған толқын біртексіз; жүйенің өсінен кейбір қашықтықта оның өрісі өте аз немесе нольге тең. Бағытталған толқын қоршаған кеңістікке сәуле шығарады, сондықтан көлденең бағыттағы энергия ағыны орташа периодта болмайды. Бағытталған жүйе реттелген деп аталады, егер ол түзу сызықты болса және оның көлденең қимасы ұзындығы бойынша өзгермесе.
Атқаратын қызметі бойынша бағыттауыш жүйелері екі топқа бөлінеді: фидерлер және алыс байланыс жолдары. Фидерлер салыстырмалы аздаған қашықтықта: күшейткіш ішінде немесе есептеуіш машинада, антенна мен таратқыш таратқышында немесе қабылдағышта орналасқан аппаратура блоктары арасында электрмагниттік энергияны таратуда қызмет атқарады. Асыл байланыс жолдары электрмагниттік сигналдарды едәуір қашықтыққа (елді жерлер, қалалар, мемлекеттер арасында) тарату үшін қолданылады. Аналогтық функциялар радиобайланыс жолдарын атқарады, бірақта бұл жағдайда электромагниттік толқын бос кеңістікте таралады және оның өрісінің көлденең өлшемдері қатаң шектелмеген.
Бағытталған жүйелер техникалық талаптар қатарын қанағаттандыру керек. Олардың негізгілері келесілер:
-фидердің жоғарғы ПӘК-ің қамтамасыз ететін немесе байланыс жолының участогының соңында сигналдың жеткілікті деңгейін сапалы қабылдауын қамтамасыз ететін өшу коэффициентінің аз (кішкене) болуы;
-қуатты фидерлерге тән берілген таратылатын қуатпен қамтамасыз ету. Мұнда электрлік тесілу және жүйенің температурасының қатты қызып еруі болмау керек.
-өлшеулі көлденең өлшемдермен, кішкене салмақпен, арзан материалдармен, конструкцияның қарапайымдылығымен және өндіріс технологияларымен және т.б. анықталатын экономиялық пайдасы.
Барлық жиілік диапазондарында көрсетілген талаптарды қанағаттандыратын әмбебап бағытталған жүйелер жоқ. Керісінше, жиілік спектрінің әрбір жаңа аймағын (участогын) иемдену бағытталған жүйелердің жаңа типтерін құрумен басталады. Негізгі қарама-қайшылық бағытталған жүйенің өшу коэффициенті негізінен жиілікпен бірге өсетіндігіне байланысты. Жаңа жүйелерді жасау үшін коэффициентінің шкаласымен тым жоғары көтерілмей-ақ, жиіліктер шкаласымен жылжуға мүмкіндік береді.
Бағытталған жүйелердің жұмыс істеуінің физикалық принциптері сан алуан. Тұрақта тоқтан жүздеген мегагерцке дейін екі сымды және коаксиалдық жолдар қолданылады. Көрсетілген жүйелерде өріс структурасы мынадай: электрлік өрістің жолдары бір өткізгіште басталып, екіншісінде аяқталады.
Жоғарғы жиілік диапазонында (ГГц-ТГц) жұмыс істейтін қуыс металл толқын таратқышында жазық біртекті электрмагниттік толқын металл қабырғаларынан қайталана шағылып труба ішінде ирек-ирек болып таралады.
Кеңістік толқындардың толқын таратқышында (жиілік диапазоны ондаған мегагерцтен мыңдаған терагерцке дейін) толық шағылу әсерлерін және екі сәуленің екі диэлектрик шекарасына көлбеу түсуіндегі кеңістіктік толқынның пайда болуын қолданады. Қуыс металл толқын таратқыштағыдай бөлім шекараларынан қайта-қайта шағылып таралады.
Қазіргі уақытта субмиллиметрлік және оптикалық (инфрақызыл, көрінетін және ультракүлгін сәулелер) диапазондар игеріліп жатыр. Оптикалық принциптерді қолданатын тоқын арналары жасалынып жатыр. Конфокальдік линзалық және айналық жүйелер біртекті жазық ТЕМ толқынына жақын структуралы толқынды таратады. Бос таратудағы болмай қоятын сәуленің қимасы кеңейіп, жинағыш линзалармен айналармен компенсияланады. Сыртқы қабаты тек механикалық және метеорологиялық қорғау үшін ғана қызмет етеді. Осы диапазондар үшін аса мөлдір әйнектен жасалған кеңістіктік толқын таратқыш жатады.
Достарыңызбен бөлісу: |