金属绝缘子
发布时间:2022-03-02 16:52:38 点击次数:11 文章作者:
——如果用一条金属线把另外两条带有电流的导线跨接起来,显然,这两条导线就要短路了。这当然是对的,但也不是毫无例外。对于直流电和工业用电、音频甚至高频的交流电来说,金属跨接线就是短路线。但是在超高频上,可以把金属跨接线做成一定长度而使它的性能大为改变:它像是失去了自己的导电能力而变成了绝缘体。例如,在用来传输频率为100兆赫(波长3米)的振荡能量的双线线路上,如果跨接一条m形导线,它的两侧边各长75厘米,那么这样的跨接就不造成短路:线路中的过程将照常进行,就像没有任何跨接线似的,就像跨接线是用绝缘材料做成的似的。一对第长的双线线路可以用一个个这样的金属“绝缘子”固定起来,能量一点也不会漏失。这种不平常的现象乍看起来好像不合情理。其实,当导线的长度可以和波长相比时,导线中的过程就具有一种特殊的性质,这就是造成那种不平常现象的原因。在我们的例子里,金属支架的连长(75厘米)等于波长的四分之一(3÷4=0.75)。我们得到了一段长四分之一波长而且终端短路的双线线路。当把这样的一段线路接到有同样波长的振荡能量流过的线路上去时,在它上面就激发出所谓驻波,驻波有这样一种特性,就是在开端上,也就是在支架跟线路连接的地方,电流等于零。如果电流等于零,那这就等于说,阻抗等于无穷大。所以四分之一波长的金属支架对于谐振频率具有无穷大的阻抗,也就是说像绝缘体一样。淆,只要是我们所关系不存在了,就是当波长比谐振值大或小也就是当支架的高度不再等于四分之一波长的时候,金属支架就失去了它的“绝缘”特性而要消耗能量了。支架被短路起来的另一端也具有一种有趣的特性:根据驻波的分布,这一端上的高频电压等于零。而这就是说,它可以固定在接地的金属表面上,也不会引起任何漏电。一端短路的四分之一波长线路的这种奇妙特性,在米波和厘米波技术上正不断地得到广泛的应用。在更长的波上,这种现象的本性仍然不变,但“金属绝缘子”太长了,因此实际上无法采用。比方说,在中波波段的最短波长上,四分之一波长的线路长达50米。甚至在短波上,波长的四分之一也达几米。