Волноводы и микрополосковые линии связи

Волновод — искусственный или естественный канал, способный поддерживать распространяющиеся вдоль него волны, поля которых сосредоточены внутри канала или в примыкающей к нему области.

Типы волноводов:

1. Экранированные. Имеют хорошо отражающие стенки.

2. Неэкранированные. Локализация поля обусловлена явлением полного внутреннего отражения от границ раздела двух сред.

Свойства волноводов

· Основное свойство волновода — существование в нём набора распространяющихся волн (мод), их фазовые скорости зависят от частоты.

· В экранированном волноводе фазовые скорости обычно больше скорости распространения однородной волны в среде(скорость света, скорость звука), эти волны называются быстрыми. При неполном экранировании они могут просачиваться сквозь стенки волновода. Это так называемые утекающие волны. В открытых волноводах, как правило, распространяются медленные волны.

· Каждая мода характеризуется предельной частотой, называемой критической;

· При больших частотах волновод становится сверхразмерным (поперечные размеры волновода значительно превышают длину волны): тогда в нём одновременно распространяется множество мод, которые могут группироваться в лучи. Они периодически то отражаются, то отрываются от стенок волновода. В местах отрыва стенки можно убрать, заменив волноводы последовательно расставленными отражателями. Такие системы относят квазиоптическим волноводам или к квазиоптическим линиям передачи.

Микрополосковая линия — несимметричная полосковая линия передачи СВЧ, для передачи электромагнитных волн в воздушной, как правило, в диэлектрической среде, вдоль двух или нескольких проводников, имеющих форму тонких полосок и пластин.

Линии получили название микрополосковые, т.к. в результате высокой диэлектрической проницаемости подложки её толщина и поперечные размеры полосы намного меньше длины волны в свободном пространстве.

В микрополосковой линии распространяется волна квази-ТЕМ и силовые линии электрического поля проходят не только в диэлектрике, но и вне его.

Основным достоинством микрополосковой линии и различных устройств на её основе считается возможность автоматизации производства с применением технологий изготовления печатных плат, гибридных и плёночных интегральных микросхем. Основной недостаток, ограничивающий применение, — возможность применения только при малых и средних уровнях мощности СВЧ колебаний.

Основные параметры

· Волновое сопротивление

· Коэффициент затухания на единицу длины (погонное затухание)