同轴传输线

出处:按学科分类—工业技术 企业管理出版社《计量专业工程师手册》第375页(1837字)

同轴传输线由同轴的内导体和外导体组成,外导体呈筒状将内导体包围在其中,从而防止电磁波的辐射。同轴线有刚性同轴线和同轴电缆之分。刚性同轴线以14mm线、7mm线和3.5mm线使用最多。按特性阻抗分有50Ω线和75Ω线,以50Ω线为最常用。

1.同轴线中的主模——TEM波

同轴线中传输的主模为横电磁波(TEM)波,它的场结构如图7.4-1所示,图中实线为电力线,是径向的;虚线为磁力线,是围绕内导体的闭合曲线。

图7.4-1 同轴线中TEM波的场结构

同轴线的特性阻抗为

应当指出,为了计算精确的特性阻抗值,上式分子中的常数应取59.9584916。

2.同轴线中的高次型波——TE波和TM波

同轴线除传输TEM波外,也能传输TE波和TM波。

对于TE波(又称H波),在传播方向没有电场分量,只有磁场分量。在TE波中,TE11波的截止波长最长,其值为:

λc11=π(D+d) (7.4-2)

对于TM波(又称E波),在传播方向没有磁场分量,只有电场分量。在TM波中,TM01的截止波长最长,其值为:

λc01=2(D-d) (7.4-3)

为使同轴线中只传输主模,其工作波长λ必须大于高次型波的最低截止波长λc11,即

λ>π(D+d)

则同轴线的尺寸必须满足:

因此,对于14mm、7mm和3.5mm线,根据同轴线的尺寸D和d,利用式(7.4-4)可计算出传播TEM波的工作频率上限,列于表7.4-1中。

表7.4-1 常用刚性同轴线的标称尺寸和性能

【参考文献】:

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