Goubau linka - Goubau line

A Goubau linka nebo Linka Sommerfeld-Goubau,[1] nebo zkráceně G-line, je jeden vodič přenosové vedení zvyklý na chování rádiové vlny na UHF a mikrovlnná trouba frekvence.[2][3][4] Přenosové vedení s dielektrickým povlakem vynalezl F. Harms[5] v roce 1907 a George J. E. Goubau[6] v roce 1950, na základě práce na povrchových vlnách na vodičích z roku 1899 od Arnold Sommerfeld.[7][8] Používá se jako feedline na UHF k propojení vysoké frekvence vysílače a přijímače jejich antény,[2][3] a ve vědeckém výzkumu.[8]

Ilustrace z patentu Goubau ukazující dirigenta a odpalovací zařízení

Popis

Článek z roku 1955 o Goubau feedline pro UHF televizní antény[3] zobrazující liniové a kuželové odpalovače.

The Goubau linka sám o sobě se skládá z jednoho vodiče potaženého dielektrikum materiál.[2] Spojení do a od linie G se provádí pomocí kuželových kovových „odpalovacích zařízení“ nebo „lapačů“, jejichž úzké konce jsou připojeny například ke štítu koaxiální přívodního potrubí a s přenosovým vedením procházejícím otvorem v kónických špičkách.[2] Výhodou linky Goubau je, že může mít nižší útlum kvůli dielektrickým ztrátám při vysokých frekvencích než jiné typy přenosové vedení. Paralelní vedení (dvojité vedení ) a koaxiál, které se používají k přenosu nízkofrekvenčních rádiových signálů, mají vysoké ztráty na horním konci UHF pásmo a jsou téměř nepoužitelné pro vzdálenosti přesahující 33 metrů.[2] Linky Goubau mohou sloužit jako anténa s nízkou ztrátou feedlines na těchto frekvencích, až do mikrovlnných frekvencí, kde a vlnovod musí být použito. “[2]

G-line je typ vlnovod, spíše než drát v elektrický obvod. G-linie funguje tak, že zpomaluje rychlost šíření EM vln pod rychlostí volného prostoru, což způsobí, že se přední vlny mírně ohnou dovnitř směrem k vodiči, což udrží vlny unášené. Ohyby s velkým poloměrem jsou tolerovány, ale příliš ostrý ohyb jediného drátu způsobí, že linka vyzařuje a ztratí energii do prostoru. Teoreticky je nutný dielektrický povlak, který zpomaluje vlnu a zaměřuje ji podél drátu. Někteří uživatelé však poznamenávají, že v praxi může konečná vodivost kovů mít podobný účinek a holá linie G může strhnout šířící se vlnu.

Jiné struktury kromě rohů byly použity k párování rádiových vln do a z linií Goubau; vlny mohou být "vypuštěny" z rovinných struktur, jako jsou zúžené koplanární vlnovody na mnohem vyšších frekvencích do terahertz kapela. Rozměr jediného kovového vodiče je pak typicky 1 µm.[9]

Linka Goubau vede energii prostřednictvím jednorozměrného elektromagnetické povrchové vlny, analogický k dvourozměrným povrchovým vlnám zvaným pozemní vlny které přenášejí signál z MF AM vysílání stanice do domácích rádií AM. Schopnost povrchových vln ohýbat se a sledovat obrysy vodiče vysvětluje, proč lze přijímat rádiové stanice AM na vzdálené straně kopců a jak radar za obzorem funguje.

Viz také

Patenty

Reference

  1. ^ Yeh, C .; Shimabukuro, F. (2000). Esence dielektrických vlnovodů. Springer Science & Business Media. ISBN  0387497994.
  2. ^ A b C d E F Sláma, R. Dean, vyd. (2000). ARRL Antenna Book, 19. vyd. str. 18.2–18.3. ISBN  0872598179.
  3. ^ A b C Lieberman, Leonard (duben 1955). „Přívod antény G-Line“ (PDF). Rozhlasové a televizní zprávy. New York: Ziff-Davis Publishing Co. 53 (4): 124–125. Citováno 14. září 2014.
  4. ^ Griffith, B. Whitfield, Jr. (2000). Základy radioelektronického přenosu. Nakladatelství SciTech. 307–308. ISBN  1884932134.
  5. ^ Harms, F. (1907). „Elektromagnetische Wellen an einem Draht mit isolierender zylindrischer Hulle“ [Elektromagnetické vlny na vodiči s válcovým izolačním pláštěm]. Annalen der Physik. 23 (6): 44–60. doi:10,1002 / a 19073280603. citováno v Stulle, Bergoz 2012 Linka Goubau, str.148
  6. ^ Goubau, G. (1950). "Povrchové vlny a jejich aplikace na přenosová vedení". Jour. Aplikované fyziky. Amer. Inst. fyziky. 21: 119. citováno v Stulle, Bergoz 2012 Linka Goubau, str.148
  7. ^ Sommerfeld, A. (1899). „Ueber die Fortpflanzung elektrodynamischer Wellen langs eines Drahts“. Annalen der Physik und Chemie. 67: 233. citováno v Stulle, Bergoz 2012 Linka Goubau, str.148
  8. ^ A b Stulle, F .; Bergoz, J. (15. – 19. Dubna 2012). Linka Goubau - Povrchové vlny pro testování přístrojů paprskových přístrojů na vysokých frekvencích (PDF). Newport News, Virginie: Web společných akcelerátorových konferencí. s. 146–148. ISBN  978-3-95450-121-2. Citováno 15. září 2014.
  9. ^ T. Akalin, „Biosenzor s vysokým rozlišením založený na vedeních pro přenos povrchových vln na frekvencích THz“, 35. evropská mikrovlnná konfekce, 3. – 7. Října 2005, Paříž, Francie aT. Akalin, „Jednovodičové přenosové linky na terahertzových frekvencích“, IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques (IEEE-MTT), svazek 54, číslo 6, červen 2006 Stránka: 2762 - 2767