3. Погонная емкость

Спог.д = С = 100/1,5 = 67 пФ/м.

4. Рассчитываем погонную емкость воздушного цилиндрического конденсатора, имеющего такое же поперечное сечение, что и коаксиальный кабель.

Емкость конденсатора, пФ, длиной /, м, D

Р. дБ/fi

C = 24,l (lg-Погонная емкость

/ D\ / 4,6

С„сг.. = 24,1/ Ig- =24,1/ Ig

\ d/ Л 0,72У = 24,l/(lg 6,35) = 24,1/0,804 = 30 пФ/м.

5. Диэлектрическая проницаемость изоляции кабеля

е = С„ ,/С„ ,.. = 67/30 = 2,3.

6. Волновое сопротивление

Z, = 3300/v = 3300/-30 = 75 Ом.

Конструкции и параметры линий передач

Радиочастотный кабель-гибкий коаксиальный кабель (рис. 13.3), состоящий из медного внутреннего проводника 1, наружного проводника 2, плетеного из медных проволок, полиэтиленовой изоляции 3 и защитной оболочки 4 из полиэтилена или полихлорвннилового пластиката. Условное наименование кабеля состоит нз букв РК (радиочастотный кабель); цифры, обозначающей номинальное волновое сопротивление. Ом; цифры, обозначающей диаметр изоляции, мм, разделяющей внутренний и наружный проводники; цифры, обозначающей порядковый номер разработки. Пример условного обозначения: РК 75-4-15 (радиочастотный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом, диаметр внутренней изоляции 4 мм).

Конструктивные и электрические параметры радиочастотных кабелей приведены в табл. 13.1. На рис. 13.4 показана зависимость от частоты погонного затухания (кривые 1, 2) и максимально допустимой пропускаемой мощности (кривые 3, 4) для наиболее распространенных кабелей. Кривые 1 и 3 относятся к кабелям РК 75-4-11, РК 75-4-12, РК 75-4-15, РК 75-4-16, кривые 2 и 4-к кабелям РК 75-9-12, РК 75-9-13.

Поперечные сечення жестких линий передач различных конструкций показаны на рнс. 13.5. Волновые сопротивления этих линий. Ом:

коаксиальная (концентрическая) линия (рнс. 13.5, а)

z.= 138 1gD/d;

коаксиальная линия с эксцентриситетом (смещением) внутреннего проводника (рнс. 13.5,6)

Z. = 138

прн e/d < 0,3;

коаксиальная линия со спиральным внутренним проводником из ленты (рнс. 13.5, в)

= к при AS S,

Р,Вт 10000

1000

1000 10000

Рнс. 13.4

где 2,0-волновое сопротивление коаксиальной линии с гладким внутренним проводником диаметром d и внутренним диаметром экрана D,

определяемое по формуле z,o = 1381g-, к-по-

правочный множитель, учитывающий спиральную конструкцию внутреннего проводника:

2,lqM

где q-число витков на 1 см длины;

Таблица 13.1. Радиочастотные кабели

* Двойной экран. ** Семижильный проводник. *** Полувоздушная изоляция.

Рис. 13.5

двухпроводная линия в цилиндрическом экране (рис. 13.5, г) в режиме противофазного возбуждения (напряжение приложено между внутренними проводниками, экран заземлен)

/2аО-аЛ z. = 276 lg(-5j при D/d>4H

d/a > (1 - 2d/D),

двухпроводная линия в цилиндрическом экране (рис. 13.5,д) в режиме синфазного возбуждения (напряжение приложено между параллельно соединенными внутренними проводниками и экраном)

z. = 691g

/ 1 Р^-аЛ \8da /

при D/d 1 и D/a 1;

лента в цилиндрическом экране (рис. 13.5,е) z. = 138 Ig (2d/b) при D/b 1, / 4 \-1

z, = 6,57t7

L \

при D/b 1;

лента в экране квадратного сечения (рис. 13.5, ж) z, = 138 Ig (2,16 D/b) при D/b 1, 3,06 \-

z, = 6,5jc7

при D/b 1;

двухпроводная неэкранированная линия (рис. 13.5,3)

z. = 2761g

2а d

двухпроводная неэкранированная линия над плоскостью (рис. 13.5, и)

z. = 2761g-

2а

ленточная линия с проводниками, расположенными друг над другом (рис. 13.5, ),

z, = 377а/а -- b прн d b и а/Ь < 3;

ленточная линия с рядом расположенными проводниками (рис. 13,5

водниками (рис. 13.5 :. = 257/ [4 + 8

z. = 276 Ig

при d b и b/a > 1,

при d b и b/a < 1 ;

ленточный проводник над плоскостью (рис. 13.5, л<)

z.= 138 Ig 3,5 ;

ленточный проводник между плоскостями (рис. 13.5,н)

7 8 9 a/d

Рис. 13.6

z, = 150/(0,69 + 1,6 -) прн d b и а/Ь < 1; а

коническая линия (рис. 13.5, о)

z.=ig (tg!

Двухпроводная линия (рис. 13.5, з) применяется обычно в качестве линии передачи с волновым сопротивлением от 200 Ом и выше. Для получения более низких волновых сопротивлений используется четырехпроводная линия (рис. 13.5,/г). Волновое сопротивление такой линии можно определить по графикам на рис. 13.6. Кривая 1 соответствует случаю, когда одним проводом служат попарно соединенные проводники 1-3, другим проводом-попарно соединенные проводники 2-4, а кривая 2-случаю попарного соединения проводников 1-2 и 3-4.

Проводники соединяются в начале и конце линии.

Волновое сопротивление экранированных линий, заполненных диэлектриком, можно определить, разделив z, соответствующей воздушной

линии на j.

Коэффициент укорочения длины волны п в воздушной коаксиальной линии со спиральным внутренним проводником численно равен поправочному множителю к, учитывающему спиральную структуру проводника в формуле для z, линий этого типа, приведенной выше.

Полосковые линии (рис. 13.7) применяются в качестве линий передач и элементов фидерных узлов в аппаратуре метровых, дециметровых и сантиметровых волн. Состоят из металлического основания 1, диэлектрической подложки 2 и по-

Рис. 13.7

/ г