அலைவழிகளின் மின்மறுப்புப் பொருத்தத்தை எவ்வாறு அடைவது? நுண்பட்டை ஆண்டெனா கோட்பாட்டில் உள்ள செலுத்துக்கோட்டுக் கோட்பாட்டிலிருந்து, அதிகபட்ச ஆற்றல் பரிமாற்றத்தையும் குறைந்தபட்ச எதிரொளிப்பு இழப்பையும் அடைவதற்காக, செலுத்துக்கோடுகளுக்கு இடையிலோ அல்லது செலுத்துக்கோடுகளுக்கும் சுமைகளுக்கும் இடையிலோ மின்மறுப்புப் பொருத்தத்தை அடைய, பொருத்தமான தொடர் அல்லது இணை செலுத்துக்கோடுகளைத் தேர்ந்தெடுக்கலாம் என்பதை நாம் அறிவோம். நுண்பட்டை அலைவழிகளில் உள்ள மின்மறுப்புப் பொருத்தத்தின் அதே கொள்கை, அலைவழிகளில் உள்ள மின்மறுப்புப் பொருத்தத்திற்கும் பொருந்தும். அலைவழி அமைப்புகளில் ஏற்படும் எதிரொளிப்புகள் மின்மறுப்புப் பொருத்தமின்மைகளுக்கு வழிவகுக்கும். மின்மறுப்புச் சிதைவு ஏற்படும்போது, செலுத்துக்கோடுகளுக்கு உள்ள அதே தீர்வுதான் இதற்கும் பொருந்தும். அதாவது, பொருத்தமின்மையைச் சரிசெய்வதற்காக, அலைவழியில் முன்கணக்கிடப்பட்ட புள்ளிகளில் தேவையான திரள் மின்மறுப்பு மதிப்பை மாற்றுவதன் மூலம் எதிரொளிப்புகளின் விளைவுகள் நீக்கப்படுகின்றன. செலுத்துக்கோடுகள் திரள் மின்மறுப்புகள் அல்லது ஸ்டப்களைப் பயன்படுத்தும் அதே வேளையில், அலைவழிகள் பல்வேறு வடிவங்களிலான உலோகத் தொகுதிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.
படம் 1: அலைவழித் துளைகள் மற்றும் சமான மின்சுற்று, (அ) மின்தேக்கி; (ஆ) மின்தூண்டி; (இ) ஒத்ததிர்வு.
படம் 1, காட்டப்பட்டுள்ள வடிவங்களில் ஏதேனும் ஒன்றை எடுத்து, மின்தேக்கி, மின்தூண்டி அல்லது ஒத்ததிர்வு என இருக்கக்கூடிய பல்வேறு வகையான மின்மறுப்புப் பொருத்தங்களைக் காட்டுகிறது. இதன் கணிதப் பகுப்பாய்வு சிக்கலானது, ஆனால் இயற்பியல் விளக்கம் அவ்வாறு இல்லை. படத்தில் உள்ள முதல் மின்தேக்கி உலோகப் பட்டையைக் கருத்தில் கொண்டால், அலைவழியின் மேல் மற்றும் கீழ் சுவர்களுக்கு இடையில் (ஆதிக்கப் பயன்முறையில்) இருந்த மின்னழுத்தம், இப்போது மிக அருகாமையில் உள்ள இரண்டு உலோகப் பரப்புகளுக்கு இடையில் நிலவுவதைக் காணலாம், எனவே அந்தப் புள்ளியில் மின்தேக்கி அதிகரிக்கிறது. இதற்கு மாறாக, படம் 1b-இல் உள்ள உலோகத் தொகுதி, முன்பு மின்னோட்டம் பாயாத இடத்தில் மின்னோட்டத்தைப் பாய அனுமதிக்கிறது. உலோகத் தொகுதியைச் சேர்ப்பதன் காரணமாக, முன்பு மேம்படுத்தப்பட்ட மின்புலத் தளத்தில் மின்னோட்டம் பாயும். எனவே, காந்தப்புலத்தில் ஆற்றல் சேமிப்பு ஏற்படுகிறது மற்றும் அலைவழியின் அந்தப் புள்ளியில் மின்தூண்டி அதிகரிக்கிறது. மேலும், படம் c-இல் உள்ள உலோக வளையத்தின் வடிவமும் நிலையும் நியாயமான முறையில் வடிவமைக்கப்பட்டால், அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட மின்தூண்டி மின்தடை மற்றும் மின்தேக்கி மின்தடை ஆகியவை சமமாக இருக்கும், மேலும் அந்தத் துளை இணை ஒத்ததிர்வில் இருக்கும். இதன் பொருள் என்னவென்றால், முதன்மைப் பயன்முறையின் மின்மறுப்புப் பொருத்தம் மற்றும் சீரமைப்பு மிகவும் நன்றாக உள்ளது, மேலும் இந்தப் பயன்முறையின் குறுக்குவழி விளைவு புறக்கணிக்கத்தக்கதாக இருக்கும். இருப்பினும், மற்ற பயன்முறைகள் அல்லது அதிர்வெண்கள் வலுவிழக்கச் செய்யப்படும், எனவே அதிர்வுறும் உலோக வளையம் ஒரு பட்டைவழி வடிகட்டியாகவும் மற்றும் ஒரு பயன்முறை வடிகட்டியாகவும் செயல்படுகிறது.
படம் 2: (அ) அலை வழிகாட்டித் தூண்கள்; (ஆ) இரு திருகு பொருத்தி
இசைவிப்பதற்கான மற்றொரு வழி மேலே காட்டப்பட்டுள்ளது, இதில் ஒரு உருளை வடிவ உலோகத் தூண் அகன்ற பக்கங்களில் ஒன்றிலிருந்து அலைவழிக்குள் நீண்டுள்ளது. இது அந்தப் புள்ளியில் திரள் மின்தடையை வழங்குவதில் ஒரு உலோகப் பட்டையைப் போன்றே செயல்படுகிறது. அந்த உலோகத் தூண் அலைவழிக்குள் எவ்வளவு தூரம் நீண்டுள்ளது என்பதைப் பொறுத்து, அது மின்தேக்கி அல்லது மின்தூண்டியாக இருக்கலாம். அடிப்படையில், இந்த பொருத்தும் முறை என்னவென்றால், அத்தகைய உலோகத் தூண் அலைவழிக்குள் சிறிதளவு நீண்டு செல்லும்போது, அது அந்தப் புள்ளியில் ஒரு மின்தேக்கி ஏற்புத்திறனை வழங்குகிறது, மேலும் அந்த ஊடுருவல் சுமார் கால் அலைநீளத்தை அடையும் வரை மின்தேக்கி ஏற்புத்திறன் அதிகரிக்கிறது. இந்தப் புள்ளியில், தொடர் ஒத்ததிர்வு ஏற்படுகிறது. உலோகத் தூணின் மேலும் ஊடுருவல் ஒரு மின்தூண்டி ஏற்புத்திறனை வழங்குகிறது, இது செருகல் முழுமையடையும்போது குறைகிறது. மையப்புள்ளி நிறுவலில் உள்ள ஒத்ததிர்வுத் தீவிரம், தூணின் விட்டத்திற்கு நேர்மாறு விகிதத்தில் உள்ளது மற்றும் ஒரு வடிகட்டியாகப் பயன்படுத்தப்படலாம், இருப்பினும், இந்த விஷயத்தில் இது உயர் வரிசை அலைமுறைகளைக் கடத்துவதற்கான ஒரு பட்டைத்தடை வடிகட்டியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உலோகப் பட்டைகளின் மின்மறுப்பை அதிகரிப்பதோடு ஒப்பிடும்போது, உலோகத் தூண்களைப் பயன்படுத்துவதன் ஒரு முக்கிய நன்மை என்னவென்றால், அவற்றைச் சரிசெய்வது எளிது. உதாரணமாக, திறமையான அலைவழிப் பொருத்தத்தை அடைவதற்கு, இரண்டு திருகுகளைச் சரிசெய்யும் சாதனங்களாகப் பயன்படுத்தலாம்.
மின்தடைச் சுமைகள் மற்றும் தணிப்பிகள்:
மற்ற எந்தவொரு செலுத்து அமைப்புமுறையையும் போலவே, உள்வரும் அலைகளைப் பிரதிபலிப்பின்றி முழுமையாக உள்வாங்கவும், அதிர்வெண் சார்பற்றதாக இருக்கவும், அலைவழிகளுக்கும் சில சமயங்களில் கச்சிதமான மின்மறுப்புப் பொருத்தமும் சீரமைக்கப்பட்ட சுமைகளும் தேவைப்படுகின்றன. அத்தகைய முனையங்களின் ஒரு பயன்பாடு, உண்மையில் எந்த ஆற்றலையும் கதிர்வீசாமல், அந்த அமைப்பில் பல்வேறு ஆற்றல் அளவீடுகளை மேற்கொள்வதாகும்.
படம் 3 அலைவழி மின்தடைச் சுமை (அ) ஒற்றைக் கூம்பு (ஆ) இரட்டைக் கூம்பு
மிகவும் பொதுவான மின்தடை முனையம் என்பது, அலைவழியின் முடிவில் நிறுவப்பட்டு, எதிரொலிப்புகளை ஏற்படுத்தாத வகையில் கூம்பு வடிவமாக்கப்பட்ட (முனை உள்வரும் அலையை நோக்கி இருக்கும்படி) இழப்புள்ள மின்காப்புப் பகுதியாகும். இந்த இழப்புள்ள ஊடகம் அலைவழியின் முழு அகலத்தையும் ஆக்கிரமிக்கலாம், அல்லது படம் 3-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அலைவழியின் முனையின் மையத்தை மட்டும் ஆக்கிரமிக்கலாம். இந்தக் கூம்பு வடிவம் ஒற்றை அல்லது இரட்டைக் கூம்பு வடிவமாக இருக்கலாம் மற்றும் பொதுவாக λp/2 நீளத்தைக் கொண்டிருக்கும், இதன் மொத்த நீளம் தோராயமாக இரண்டு அலைநீளங்கள் ஆகும். இது பொதுவாகக் கண்ணாடி போன்ற மின்காப்புத் தகடுகளால் ஆனது, இதன் வெளிப்புறத்தில் கார்பன் படலம் அல்லது நீர்க் கண்ணாடி பூசப்பட்டிருக்கும். உயர்-சக்திப் பயன்பாடுகளுக்கு, இத்தகைய முனையங்களின் வெளிப்புறத்தில் வெப்பத் தணிப்பான்கள் சேர்க்கப்படலாம், மேலும் முனையத்திற்கு வழங்கப்படும் சக்தியானது வெப்பத் தணிப்பான் வழியாகவோ அல்லது கட்டாயக் காற்று குளிர்விப்பு வழியாகவோ வெளியேற்றப்படலாம்.
படம் 4 நகரக்கூடிய வேன் அட்டென்யூவேட்டர்
படம் 4-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, மின்காப்புத் தணிப்பான்களை அகற்றக்கூடியதாக உருவாக்கலாம். அலைவழியின் நடுவில் வைக்கப்படும்போது, அது அதிகபட்ச தணிப்பை வழங்கும் அலைவழியின் மையத்திலிருந்து, ஆதிக்க அலைமுறையின் மின்புல வலிமை மிகவும் குறைவாக இருப்பதால் தணிப்பு பெருமளவில் குறைக்கப்படும் விளிம்புகள் வரை பக்கவாட்டாக நகர்த்தப்படலாம்.
அலை வழிகாட்டியில் தணிப்பு:
அலை வழிகாட்டிகளின் ஆற்றல் தணிப்பானது முக்கியமாக பின்வரும் அம்சங்களை உள்ளடக்கியுள்ளது:
1. அலைவழியின் உள்ளகத் தொடர்ச்சியின்மைகள் அல்லது சீரற்ற அலைவழிப் பிரிவுகளிலிருந்து ஏற்படும் எதிரொளிப்புகள்
2. அலைவழிச் சுவர்களில் மின்னோட்டம் பாய்வதால் ஏற்படும் இழப்புகள்
3. நிரப்பப்பட்ட அலை வழிகாட்டிகளில் மின்காப்பு இழப்புகள்
கடைசி இரண்டும் கோஆக்சியல் கோடுகளில் ஏற்படும் தொடர்புடைய இழப்புகளைப் போலவே இருக்கின்றன, மேலும் இரண்டுமே ஒப்பீட்டளவில் சிறியவை. இந்த இழப்பு, சுவரின் பொருள் மற்றும் அதன் சொரசொரப்பு, பயன்படுத்தப்படும் மின்காப்புப் பொருள் மற்றும் அதிர்வெண் (ஸ்கின் எஃபெக்ட் காரணமாக) ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. பித்தளைக் குழாய்க்கு, இதன் வரம்பு 5 GHz-ல் 4 dB/100m முதல் 10 GHz-ல் 12 dB/100m வரை இருக்கும், ஆனால் அலுமினியக் குழாய்க்கு, இந்த வரம்பு குறைவாக இருக்கும். வெள்ளி பூசப்பட்ட அலைவழிகளுக்கு, இழப்புகள் பொதுவாக 35 GHz-ல் 8dB/100m, 70 GHz-ல் 30dB/100m, மற்றும் 200 GHz-ல் ஏறத்தாழ 500 dB/100m ஆக இருக்கும். இழப்புகளைக் குறைக்க, குறிப்பாக மிக உயர்ந்த அதிர்வெண்களில், அலைவழிகள் சில சமயங்களில் தங்கம் அல்லது பிளாட்டினத்தால் (உட்புறமாக) பூசப்படுகின்றன.
ஏற்கனவே சுட்டிக்காட்டப்பட்டபடி, அலைவழி ஒரு உயர்-கடப்பு வடிகட்டியாகச் செயல்படுகிறது. அலைவழியே கிட்டத்தட்ட இழப்பற்றதாக இருந்தாலும், துண்டிப்பு அதிர்வெண்ணுக்குக் கீழுள்ள அதிர்வெண்கள் கடுமையாக வலுவிழக்கின்றன. இந்த வலுவிழப்பானது, பரவுதலினால் அல்லாமல், அலைவழியின் முகப்பில் ஏற்படும் எதிரொளிப்பினால் ஏற்படுகிறது.
அலை வழிகாட்டி இணைப்பு:
அலைவழித் துண்டுகள் அல்லது கூறுகள் ஒன்றாக இணைக்கப்படும்போது, பொதுவாக விளிம்புகள் வழியாக அலைவழி இணைப்பு ஏற்படுகிறது. இந்த விளிம்பின் செயல்பாடு, ஒரு மென்மையான இயந்திரவியல் இணைப்பையும், பொருத்தமான மின் பண்புகளையும், குறிப்பாக குறைந்த வெளிப்புறக் கதிர்வீச்சு மற்றும் குறைந்த உள் எதிரொளிப்பையும் உறுதி செய்வதாகும்.
விளிம்பு:
அலைவழி விளிம்புகள் நுண்ணலைத் தகவல் தொடர்பு, ரேடார் அமைப்புகள், செயற்கைக்கோள் தகவல் தொடர்பு, ஆன்டெனா அமைப்புகள் மற்றும் அறிவியல் ஆராய்ச்சிக்கான ஆய்வக உபகரணங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை வெவ்வேறு அலைவழிப் பிரிவுகளை இணைக்கவும், கசிவு மற்றும் குறுக்கீடு தடுக்கப்படுவதை உறுதி செய்யவும், மேலும் உயர் நம்பகமான அதிர்வெண் மின்காந்த அலைகளின் பரிமாற்றம் மற்றும் துல்லியமான நிலைப்படுத்தலை உறுதி செய்வதற்காக அலைவழியின் துல்லியமான சீரமைப்பைப் பராமரிக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. படம் 5-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒரு வழக்கமான அலைவழியின் ஒவ்வொரு முனையிலும் ஒரு விளிம்பு உள்ளது.
படம் 5 (அ) சாதாரண விளிம்பு; (ஆ) விளிம்பு இணைப்பு.
குறைந்த அதிர்வெண்களில், ஃபிளேன்ஜ் அலைவழிகாட்டியுடன் பிரேஸ் அல்லது வெல்டிங் செய்யப்படும், அதேசமயம் அதிக அதிர்வெண்களில் தட்டையான பட் ஃபிளாட் ஃபிளேன்ஜ் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இரண்டு பாகங்கள் இணைக்கப்படும்போது, ஃபிளேன்ஜ்கள் போல்ட் மூலம் ஒன்றாக இணைக்கப்படுகின்றன, ஆனால் இணைப்பில் தொடர்ச்சியின்மைகளைத் தவிர்க்க, அவற்றின் முனைகள் மென்மையாக முடிக்கப்பட வேண்டும். சில சரிசெய்தல்களுடன் கூறுகளைச் சரியாக சீரமைப்பது வெளிப்படையாக எளிதானது, எனவே சிறிய அலைவழிகாட்டிகள் சில சமயங்களில் ரிங் நட் மூலம் ஒன்றாகத் திருகக்கூடிய திரிக்கப்பட்ட ஃபிளேன்ஜ்களுடன் பொருத்தப்படுகின்றன. அதிர்வெண் அதிகரிக்கும்போது, அலைவழிகாட்டி இணைப்பின் அளவு இயல்பாகவே குறைகிறது, மேலும் சிக்னல் அலைநீளம் மற்றும் அலைவழிகாட்டியின் அளவிற்கு ஏற்ப இணைப்புத் தொடர்ச்சியின்மை பெரிதாகிறது. எனவே, அதிக அதிர்வெண்களில் ஏற்படும் தொடர்ச்சியின்மைகள் அதிக சிக்கலை ஏற்படுத்துகின்றன.
படம் 6 (அ) சோக் இணைப்பின் குறுக்கு வெட்டுத் தோற்றம்; (ஆ) சோக் விளிம்பின் இறுதித் தோற்றம்
இந்தப் பிரச்சனையைத் தீர்க்க, படம் 6-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அலைவழிகளுக்கு இடையில் ஒரு சிறிய இடைவெளியை விடலாம். ஒரு சாதாரண ஃபிளேன்ஜ் மற்றும் ஒரு சோக் ஃபிளேன்ஜ் ஆகியவை ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டு ஒரு சோக் இணைப்பு உருவாக்கப்படுகிறது. ஏற்படக்கூடிய தொடர்ச்சியின்மைகளை ஈடுசெய்வதற்காக, மிகவும் இறுக்கமான இணைப்பை அடையும் பொருட்டு, சோக் ஃபிளேன்ஜில் L-வடிவ குறுக்குவெட்டு கொண்ட ஒரு வட்ட வடிவ சோக் வளையம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சாதாரண ஃபிளேன்ஜ்களைப் போலல்லாமல், சோக் ஃபிளேன்ஜ்கள் அதிர்வெண் உணர்திறன் கொண்டவை, ஆனால் ஒரு உகந்த வடிவமைப்பு, SWR 1.05-ஐத் தாண்டாத ஒரு நியாயமான அலைவரிசை அகலத்தை (ஒருவேளை மைய அதிர்வெண்ணில் 10%) உறுதிசெய்ய முடியும்.
பதிவிட்ட நேரம்: ஜனவரி 15, 2024
