Un ghid de undă radio este un canal ( ghid de undă ) pentru propagarea undelor radio [1] .
Un ghid de undă radio ( linie de transmisie ) se caracterizează prin faptul că dimensiunile sale transversale sunt proporționale cu lungimile undelor transmise. De obicei este o țeavă metalică (un ghid de undă metalic cu secțiuni dreptunghiulare , rotunde, în formă de U, în formă de H și alte tipuri de secțiuni) sau o tijă dielectrică , în interiorul căreia undele radio se propagă de-a lungul axelor lor longitudinale ca urmare a reflexiilor multiple din partea suprafețele interioare ale pereților și interferența undelor reflectate. GOST [2] se referă la ghidurile de undă radio ca linii de transmisie de tip închis, adică echipate cu un ecran metalic extern (de exemplu, un ghid de undă metalic gol, un ghid de undă coaxial etc.). Un ghid de undă radio cu o undă de suprafață are forma unei benzi metalice sau a unui conductor cilindric acoperit cu un strat dielectric, de-a lungul căruia se pot propaga diferite tipuri de unde radio.
Un ghid de undă radio troposferic este un strat cvasi-orizontal din troposferă , situat la o altitudine joasă deasupra suprafeței pământului (apă), în care undele radio de o frecvență suficient de mare se pot propaga ca într-un ghid de undă dielectric (adică, ca într-un linie de transmisie) cu atenuare foarte mică [1] .
Suprafața laterală a canalului ghidului de undă radio este interfața dintre două medii, la trecerea prin care permeabilitatea dielectrică sau magnetică și conductivitatea electrică se modifică dramatic . Această suprafață poate avea o formă arbitrară; se folosesc ghiduri de undă radio cilindrice , precum și ghiduri de undă radio cu diferite secțiuni (dreptunghiulară, rotundă, în formă de H și U etc.).
Ghidurile de undă radio le includ de obicei numai pe acelea în care canalul are o secțiune transversală conectată simplu . Restul sunt luate în considerare în teoria liniilor lungi.
Ambele capete ale ghidului de undă se termină de obicei cu flanșe metalice cu găuri pentru atașarea flanșelor una de cealaltă. La capetele flanselor se realizeaza caneluri rotunde sau dreptunghiulare cu un sfert de unda sau garnituri de contact pentru a reduce nivelul de scurgere a radiatiei electromagnetice la imbinari.
Diverse elemente sunt realizate din segmente de ghidaje de undă - teuri în planurile E sau H, coturi dreptunghiulare sau netede, punți duble, cuple direcționale .
Caracteristica principală a unui ghid de undă radio este că poate propaga unde electromagnetice a căror lungime de undă este mai mică sau aproximativ egală cu secțiunea transversală a ghidului de undă. Acest lucru determină utilizarea ghidurilor de undă radio în principal în regiunea frecvențelor microundelor .
Câmpul electromagnetic al modului fundamental (H 10 ) într-un ghid de undă dreptunghiular.
Câmpul electromagnetic al modului fundamental (H 11 ) într-un ghid de undă circular.
Diferite tipuri ( moduri ) de unde electromagnetice H 10 , E 11 și altele pot fi excitate în ghiduri de undă.Modul cu cea mai mică frecvență de tăiere (cea mai mare lungime de undă care încă se poate propaga printr-un ghid de undă cu o dimensiune dată) se numește modul fundamental. Pentru un ghid de undă dreptunghiular, acest mod este H 10 , iar pentru unul rotund, H 11 . Este posibil să suprimați tipurile de moduri nedorite. Excitarea diferitelor tipuri de moduri este utilizată în fluxurile antenei.
Pentru a furniza parametrii necesari în ghidurile de undă sau căile ghidurilor de undă, aceștia sunt reglați. Reglarea SWR se efectuează:
Principalul avantaj al ghidurilor de undă radio metalice în comparație cu liniile coaxiale și echilibrate cu două fire este pierderea redusă de putere a microundelor .
Acest lucru se datorează:
Ghidurile de undă sunt folosite pentru a transmite energie pe căi de microunde (de exemplu, de la un transmițător la o antenă ). O astfel de cale constă de obicei din ghiduri de undă radio diferite (în formă și dimensiune), îndoituri unghiulare etc. Pentru a articula ghiduri de undă radio de diferite secțiuni transversale, se folosesc tranziții netede ale ghidurilor de undă cu o secțiune transversală variabilă (de exemplu, o tranziție de corn).
Pereții ghidajelor de undă pot fi flexibili - din cauciuc sau tip burduf . Pereții interiori ai ghidurilor de undă din materiale dielectrice trebuie să fie metalizați. În tehnologia militară și spațială, pereții interiori ai ghidurilor de undă sunt adesea acoperiți cu argint.