Радиоволновод

Радиоволновод – это направленный диэлектрический канал, с помощью которого передаются и распространяются радиоволны. Боковая поверхность канала одновременно выступает в роли границы раздела двух сред. Магнитная и диэлектрическая проницаемость и электропроводность, переходя через границу радиоволновода, резко изменяются. Боковая поверхность канала изготавливается в форме цилиндра с прямоугольными, круглыми и другими сечениями. Главная особенность радиоволновода заключается в том, что в нем распространяются волны, длина которых равна поперечным размерам волновода. Благодаря этому радиоволноводы используются в области сверхвысоких частот.

Металлические радиоволноводы отличаются малыми потерями на СВЧ, это происходит потому, что в радиоволноводах отсутствуют потери на излучение энергии в окружающую среду. Еще одной причиной малых потерь является разница между поверхностью, по которой текут электрические токи при распространении волны, и поверхностью проводников линии с двумя проводами.

Радиоволноводы используются при передаче энергии в СВЧ-трактах, таких как передача энергии от передатчика к антенне. СВЧ-тракт составляют разнообразные по своим размерам и формам радиоволноводы.

Вдоль оси радиоволновода распределяется волновое поле, образующееся в результате интерференции отраженных волн и отражения волн от внутренних стенок волновода.

В радиолокационных станциях радиоволноводы выполняют функцию направляющих систем. Они передают энергию от приемной антенны к радиоприемнику и от передатчика в передающую антенну. Отрезки радиоволноводов составляют волновой тракт, т. е. направляющую систему СВЧ. В отрезках могут находиться разнообразные по формам и размерам поперечные сечения, угловые изгибы, вращающиеся соединения и другие волноводные узлы.

Недостатком радиоволновода является то, что в нем имеется нижний предел пропускаемых частот, на дециметровых волнах конструкция волновода весьма громоздка, возникают сложности при проведении монтажа. Кроме того, при изготовлении радиоволновода требуется высокая точность и четкость в процессе необходимой обработки внутренних поверхностей стенок канала.

В диэлектрических радиоволноводах поверхность раздела направляет волну. В качестве поверхности раздела выступает поверхность диэлектрического стержня. Из-за того, что диэлектрические радиоволноводы чувствительны к внешним воздействиям и в них возникают дополнительные потери, практическое применение их затрудняется. Потери возникают при просачивании энергии за пределы радиоволновода. Подобные диэлектрические радиоволноводы служат для передачи сантиметровых и миллиметровых волн.

Радиоволноводы с поверхностной волной представляются как металлическая лента или как проводник в форме цилиндра. На радиоволноводе находятся покрытие с диэлектриком или ребристая структура. В отличие от металлических радиоволноводов радиоволновод с поверхностной волной прост по своей конструкции, с его помощью передаются большие мощности в диапазоне разных частот. Поле поверхностной волны радиоволновода окружает его снаружи, при этом деформации крепления, соединения и другие неоднородности приводят к потере энергии.

Возбудителями поля в радиоволноводах являются линейный проводник со штырем, виток, ток также возбуждается еще с помощью отверстия в торце радиоволновода. Электрические силовые линии и штырь располагаются параллельно друг другу. Плоскость витка находится перпендикулярно магнитным силовым линиям. Отверстие делается в металлической поверхности по направлению магнитных силовых линий.