Համառանցք մալուխ

Համառանցք մալուխ հայտնի է նաև Կոաքսիալ մալուխ անվամբ (լատին․՝ co (cum) - համատեղ և լատին․՝ axis — առանցք), մեկ կամ մի քանի (մինչև 20) կոաքսիալ զույգերից կազմված մալուխ, որոնցում երկու հաղորդալարերը (ներքին ու արտաքին) օդային-պոլիէթիլենային մեկուսացումով անջատված համառանցք գլաններ են։ Ծառայում է ռադիոտեխնիկական ապարատուրայի հանգույցներն ու բլոկները միմյանց միացնելու, կապի բազմականալ համակարգում հեռուստատեսային ծրագրերի և հեռախոսային խոսակցությունների (միաժամանակ մինչև 3600 խոսակցություն, երկու կոաքսիալ զույգով) միջքաղաքային հաղորդումների համար։

Կոաքսիալ մալուխ

Կառուցվածք

Կոաքսիալ մալուխի կառուցվածքը 1—ներքին հաղորդալար 2—մեկուսիչ 3—արտաքին հաղորդալար(էկրան) 4—արտաքին շերտ

Համառանցք կաբելը բաղկացած է.

• 4 (A) - արտաքին շերտը (ծառայում է արտաքին գործոններից պաշտպանման համար) պատրաստվում է պոլիէթիլենային, պոլիվինիլքլորիդային, ֆտորոպլաստիկ շերտով ժապավենից կամ մի ուրիշ մեկուսացնող նյութից,
• 3 (B) - արտաքին հաղորդալարը (էկրանը) տեսքով նման է հյուսվածքի, փայլեթղթի, պատված է ալյումինե ստվարաթղթով և դրանց համակցություններով, նաև ակոսավոր խողովակից, մետաղական, պղինձ, փողային կամ ալյումինե խառնուրդ պարունակող շերտերով։
• 2 (C) - մեկուսացումը պատրաստված է (պոլիէթիլենային, պոլիէթիլենային փրփուր, պինդ Teflon, PTFE ժապավեն, և այլն) միատար կամ կիսադիոդային դելեկտրիկ նյութից, որը ապահովում է հավասարեցում ներքին և արտաքին հաղորդալարին։
• 1 (D) - Ներքին հաղորդալարը նման է մեկ ուղիղ գծի (ինչպես պատկերված է նկարում)։ Պատրաստվում է պղնձի, պղինձ-ալյումինե սկավառակներ, ալյումինե խառնուրդ, պողպատ omednёnnoy, omednёnnogo ալյումինե, արծաթագույն-plated պղնձի, և այլն։

Շնորhիվ երկու հաղորդալարերի առանցքների համապատասխանեցման իդեալական համառանցք մալուխների մոտ մագնիսական դաշտը կենտրոնացված է ներսում և կորուստներ տեղի չեն ունենում, նաև պաշպանում է մալուխը արտաքին էլեկտրամագնիսական միջամտությունից։ Իրական համառանցք մալուխներում սահմանափակումը դուրս եկող ճառագայթների և զգայնությունը շեղվում է իդեալական լինելուց երկրաչափական չափերով։

Բարձրագույն տիպի ալիքները կոաքսիալ մալուխում

Դիտարկենք դաշտը համառանցք կաբելում։ Հելմհոլցի հավասարման՝

${\displaystyle {\partial ^{2}E_{Z} \over \partial r^{2}}+{\frac {1}{r}}{\partial E_{Z} \over \partial r}+{\frac {1}{r^{2}}}{\partial ^{2}E_{Z} \over \partial \varphi ^{2}}+g^{2}E_{Z}=0}$

արմատներն ունեն հետևյալ տեսքը.

${\displaystyle E_{Z}={C_{1}J_{m}(gr)+C_{2}N_{m}(gr)}\cos(m\varphi )\quad \quad (1)}$

Կլոր ալիքատարի վերլուծության ժամանակ ընդունել էինք ${\displaystyle C_{2}=0}$, քանի որ ${\displaystyle r=0}$ կետում Նեյմանի ֆունկցիան ձգտում է ${\displaystyle -\infty }$։ Կոաքսիալ կաբելում էլեկտրամագնիսական դաշտը տարածվում է ${\displaystyle a}$ և ${\displaystyle b}$ շառավիղներով գլանների միջև։ Այդ տարածությունում ${\displaystyle J}$ և ${\displaystyle N}$ վերջնական ֆունկցիաներ են և պետք է պահպանվեն։ Սա է կլոր ալիքատարի և համառանցք կաբելների միջև եղած սկզբունքային տարբերությունը։ ${\displaystyle E}$ տիպի ալիքների համար սահմանային պայմանները կգրվեն.

${\displaystyle E_{Z}=0{\Big /}{\begin{matrix}r=a\\r=b\end{matrix}}\quad \quad (2)}$

Կիրառելով (2) սահմանային պայմանը (1) հավասարման համար՝ կստանանք.

${\displaystyle {\begin{cases}C_{1}J_{m}\left(ga\right)+C_{2}N_{m}\left(ga\right)=0\\C_{1}J_{m}\left(gb\right)+C_{2}N_{m}\left(gb\right)=0\\\end{cases}}}$

Որոշումը հետևյալն է՝

${\displaystyle {\begin{vmatrix}J_{m}(ga)&N_{m}(ga)\\J_{m}(gb)&N_{m}(gb)\end{vmatrix}}=0}$

կամ

${\displaystyle J_{m}(ga)N_{m}(gb)-J_{m}(gb)N_{m}(ga)=0\quad \quad (3)}$

Հատուկ ֆունկցիաների ամեն մի կարգի արժեքի համար կգտնվի g ' (n-ալիքային թվի համարն է) լայնակի ալիքային թվերի դիսկրետ արժեքների անվերջ քանակ։ Հավասարում (3)-ը, փաստորեն, ենթադրում է E տիպի ալիքների անվերջ մեծ հանրության առկայություն։

Նշանակենք՝

${\displaystyle g_{mn}a=k_{mn},{\frac {b}{a}}=p}$։

Ալիքի կրիտիկական երկարությունն է.

${\displaystyle \lambda _{kr}={\frac {2\pi }{g_{mn}}},}$

կամ

${\displaystyle \lambda _{kr}={\frac {2\pi (b-a)}{(p-1)k_{mn}}}}$

Ամենաերկար կրիտիկական ալիքը համապատասխանում է ${\displaystyle (p-1)k}$ փոքրագույն արժեքին, որն է 2,405։

Հետևաբար,

${\displaystyle \lambda _{kr.max}={\frac {6,28}{2,405}}(b-a)=2,61(b-a):}$

Նկար 1. E տիպի ալիքի դաշտը

Աղյուսակում բերված են ${\displaystyle k_{mn}(p-1)}$ -ի որոշ արժեքներ E-տիպի ալիքների համար։

p	${\displaystyle (p-1)k_{01}}$	${\displaystyle (p-1)k_{02}}$	${\displaystyle (p-1)k_{03}}$
1.2	3.14	6.282	9.424
1.5	3.135	6.28	9.423
2	3.122	6.273	9.418
${\displaystyle \propto }$	2.405	5.52	8.654

p	${\displaystyle (p-1)k_{11}}$	${\displaystyle (p-1)k_{02}}$	${\displaystyle (p-1)k_{13}}$
1.2	3.146	6.285	9.426
1.5	3.161	6.293	9.431
2	3.197	6.312	9.445
${\displaystyle \propto }$	3.832	7.016	10.174

Եթե ալիքի երկարությունը λ-ից ավելի է, ապա էլեկտրական տիպի ալիքների տարածումը համառանցք կաբելում անհնար է։

Նկարում պատկերված է E տիպի ալիքի դաշտը։

Մագնիսական տիպի H ալիքները համառանցք կաբելում դիտարկվում են նույն ձևով։ Ուսումնասիրման արդյունքում կհանգենք այն հաստատման, որ առավելագույն երկար կրիտիկական ալիք ունի H տիպի ալիքը (նույնը, ինչ կլոր ալիքատարում)։

${\displaystyle \lambda _{kr.H_{11}}={\frac {2\pi (a+b)}{2}}:}$

Եվ էլեկտրական, և մագնիսական տիպի ալիքների բաղադրիչները կարելի է ստանալ անցման բանաձևերից։ Ներկայումս E և H տիպի ալիքները համառանցք կաբելներում չեն կիրառվում, քանի որ դրանց կիրառումը համառանցք կաբելում էներգիայի ավելի մեծ կորուստներ է ստեղծում, քան երբ դրանք կիրառվում են կլոր ալիքատարում։ Ըստ այդմ, համառանցք գծում օգտագործվում է հիմնական տիպի՝ TEM ալիքը։

Օգտագործում

Համառանցք մալուխների հիմնական նպատակն է բարձր հաճախային ալիքների տեղափոխումը տարբեր տեխնոլոգիաներում.

• կապի համակարգ,
• հեռարձակման ցանցեր,
• ցանցերի ստեղծում,
• ալեհավաք-սնուցող համակարգ,
• Ավտոմատացում և այլ արդյունաբերական և հետազոտական տեխնիկական համակարգեր,
• Հեռակառավարման համակարգեր, չափման և հսկման,
• ազդանշանային համակարգեր և ավտոմատացում
• օբյեկտիվ հսկողության և ինժեներական համակարգը,
• հղումներ տարբեր էլեկտրոնային սարքերի բջջային օբյեկտների,
• ներհամակարգային և միջբլոկային հաղորդակցությունները որպես ռադիոէլեկտրոնային սարքավորումների մաս,
• կենցաղային և սիրողական տեխնիկայի տեխնոլոգիաներում,
• ռազմական տեխնիկա և այլ ոլորտները հատուկ կիրառման

Մալուխների կտրվացքները նաև կարելի է օգտագործել այլ նպատակների համար.

• մալուխներ ուշացումը գիծը,
• քառորդ ալիքային տրանսֆորմատորներ,
• հավասարեցման և համապատասխանեցման սարքեր,
• մաքրման և համապատասխանեցման իմպուլսներ,

Գոյություն ունեն նաև համառանցք մալուխներ ցածր հաճախային ալիքների և հաստատուն բարձր հոսանքների փոխանցման համար։ Այդպիսի մալուխի բնորոշ դիմադրությունը ստանդարտացված չէ։

Գրականություն

• Ա. Սարգսյան, Էլեկտրադինամիկա և ռադիոալիքների տարածում։ Ուսումնական ձեռնարկ։ Հայաստանի Պետական Ճարտարագիտական Համալսարան։ Երևան, 2004, {139-141} էջ։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 5, էջ 500)։