9.2.2. Симметричные линии с воздушным диэлектриком

В линии с воздушным диэлектриком потери в нем практически устранены, и такая конструкция представляет собой широко известную линию из трех пластин с высокой добротностью При частичном заполнении диэлектриком распространение чистой волны ТЕМ

невозможно. В этом случае волновое сопротивление нельзя определить однозначно, а фазовая скорость будет зависеть от размеров линии. Теоретический расчет этой линии был проведен на основе метода возмущений [40] и релаксационного [18] метода. Таким же способом могут быть оценены потери в диэлектрике.

На рис. 9.6 даны результаты измерений [41] ненагруженого линии из трех проводников. В общем случае величина очень большая и возрастает при увеличении как расстояния между заземленными пластинами, так и ширины полоски. Значения можно увеличить приблизительно на 50% при выборе электрической ширины полоски, большей, чем половина длины волны, причем точное значение надо выбирать так, чтобы не возникало поперечных резонансов.

Рис. 9. 6. Затухание в симметричной полосковой линии. Для сравнения показаны значения для коаксиальных линий и волноводов. Все проводники из серебра. (См. [41].)

На рис. 9.6 дан коэффициент затухания, определяемый величиной децибел на длину волны в линии; там же для сравнения показаны коэффициент затухания для коаксиальной линии диаметром с воздушным заполнением, у которой размеры соответствуют минимальному затуханию, и коэффициент затухания волны в прямоугольном волноводе для того же частотного диапазона. Из графиков видно, что затухание в полосковой линии меньше, чем затухание в коаксиальной линии, но больше, чем в волноводах, которые, однако, уступают в широкополосности.

Если в вертикальной плоскости симметрии симметричной полосковой линии поместить проводящий плоский экран, то получится волновод в форме желоба (лотка). Очевидно, основной вид волны в таком волноводе совпадает с первым высшим видом в полосковой линии передачи. Если расстояние между заземленными пластинами в области, где нет центральной пластины, меньше половины длины волны, то эта область будет запредельным волноводом и структура является неизлучающей. Такой волновод можно плавно

соединить с коаксиальной линией, причем на основной волне можно получить относительную полосу частот порядка Была рассчитана предельная длина волны для случаев, когда центральный проводник имеет нулевую [68] и конечную [70] ширину, а также был определен ряд других свойств [20, 21, 53]. Характеристики распространения изменятся, если центральной пластине придать периодическую структуру [65].