Transverse Electro-Magnetic (TEM)

Introduction:
Xét về TEM hay Transverse Electro-Magnetic, đây là một chế độ truyền dẫn trong đó các dòng điện và từ trường bị hạn chế chỉ phát triển theo hướng vuông góc với hướng truyền.
Tem là sóng phẳng tuy nhiên chúng ta quan tâm hơn về loại đường truyền có thể hỗ trợ TEM.
Điều này cũng áp dụng cho tem trong đường truyền như cáp đồng trục. Với điều kiện phù hợp, tất cả các đường trường E chạy theo hướng bán kính, trong khi các đường từ trường chạy theo hướng vòng tròn quanh trục trung tâm.

Tiêu chí cho việc truyền dẫn TEM trong đường truyền

Có năm điều kiện để truyền dẫn TEM trong một đường truyền như sau:

  1. Trường được chứa trong chất dielectric đồng nhất, cân đối (loại bỏ microstrip).
  2. Yêu cầu hai hoặc nhiều dây dẫn (loại truyền sóng hình chữ nhật nhưng bao gồm truyền sóng song song-plate waveguide)
  3. Dây dẫn phải có độ dẫn vô hạn. Sự giảm IR qua dây dẫn uốn cong một cách nhẹ nhàng hướng tới phía trước.
  4. Chất dielectric phải không tổn hao.
  5. Tiết diện của đường truyền phải giữ nguyên (loại bỏ một số loại cấu trúc sóng chậm cụ thể)

Điều kiện (3) và (4) làm cho việc tạo ra TEM trong các trường hợp vật lý trở nên không thể, nhưng đừng nản lòng vì điều này, chúng ta vẫn có thể đạt gần được sự gần gũi với TEM!

Hành vi TEM trong Stripline

Stripline cung cấp chế độ TEM gần như miễn là tuân thủ hai nguyên tắc đầu tiên được nêu trên. Chúng ta hãy quên đi nguyên tắc thứ ba và thứ tư, okay? Trong hình dưới đây, các hướng của đường chuyền là đại diện. Một trong những ngày nào đó, chúng ta sẽ được nghệ thuật và cố gắng vẽ các đường trường, các đường từ trường vòng quanh dây dẫn và các đường trường điện mở rộng vào/ra khỏi nó ở góc 90 độ và kết thúc trong các dải mặt đất.

READ  Mất bằng lái xe B2 có cần phải thi lại?

Hành vi không TEM của Microstrip

Dưới đây, chúng ta sẽ cố gắng minh họa hành vi không TEM của microstrip. Cánh tay trái của Buzz Lightyear biểu thị một đường trường điện trực tiếp trên dẫn truyền microstrip; cánh của anh ta đại diện cho một trong số các đường từ trường. Khi sóng truyền dọc theo đường (bắt đầu từ TEM tinh khiết khi được khởi chạy bởi một kết nối coax lý tưởng không được hiển thị), hằng số điện môi trong lớp nền làm chậm sóng xuống, so với các đường trường trong không khí. Do đó, các đường trường có xu hướng uốn cong về phía trước (vào hướng dọc không được phép của TEM).

Microstrip được gọi là gần giống TEM. Điều này là vì các trường tĩnh (DC hoặc tần số bằng không) là điện từ ngang.

Sự truyền thông TEM của microstrip sẽ diễn ra trong ba trường hợp sau:

  1. Nếu “nền” là không khí, các trường sẽ truyền một cách đều đặn. Tuy nhiên, bạn sẽ phải tìm cách treo dây dẫn dọc theo một cách nào đó, điều này sẽ làm biến dạng “TEM-ness” một chút.
  2. Trong trường hợp thứ hai, nếu bạn trùng với microstrip với một lớp của cùng chất liệu “vô hạn”, bạn sẽ có được truyền thông TEM. Trong thực tế, thông thường không thể mua được bất cứ thứ gì vô tận. Một lớp dày 20 lần chiều rộng của dẫn truyền và cao gấp 20 lần độ dày của lớp nền có thể làm nhiệm vụ. Nhưng có khả năng rằng lớp dielectric trên có thể truyền một chế độ không mong muốn nữa…
  3. Và cuối cùng, ở tần số vô hạn, toàn bộ sóng nằm trong lớp nền. Thật không may là tần số vô hạn nằm ngoài phạm vi tần số sóng vô tuyến, và các phương tiện sẽ hỗ trợ những chế độ khác nhau khi độ dày vô tận.
READ  Tổng hợp 80+ hình ảnh xe độ đẹp, chất, đẳng cấp nhất 2023 cho dân chơi

Có lẽ có ai đó có thể phân tích một số dạng sóng không TEM bằng một bộ giải mã EM và cung cấp một số hình ảnh cho chúng tôi…

Link Sửa Xe Máy TPHCM Uy Tín Sửa Xe Máy 24h Sài Gòn Lưu Động

Chế độ gần như TEM trong microstrip

Dưới đây, chúng tôi đã đăng hai đoạn phim về hành vi gần như TEM của microstrip; hãy nhấp vào chúng! Đóng góp của Laila, cảm ơn bạn rất nhiều!

TEM và các chế độ khác trong cáp đồng trục
Thông tin này đến từ Lou. Còn rất nhiều thông tin sắp tới, vì vậy hãy kiểm tra lại sau một tuần nữa…

Đây là một kết nối khoảng 3,5 mm với đường kính vỏ bên ngoài 3,5 mm và trục dẫn bên trong 1,5 mm. Đừng quan tâm đến vỏ ngoài hình vuông; nó chỉ làm cho việc mô phỏng dễ hơn.

Những chế độ đầu tiên được giải quyết trên bề mặt của cáp đồng trục.

Chế độ chiếm ưu thế là TEM. Trường E là hình tròn và trường H là một hình tròn. Công suất là 51 Ohm.

Nhấp vào chúng để phóng to.

Transverse Electro-Magnetic

Dòng điện trên bề mặt TEM tại 26 GHz

Transverse Electro-Magnetic

Dòng điện trên bề mặt TEM tại 40 GHz

Sẽ còn nhiều thông tin sắp tới.