Trasmettitore e ricevitore a microonde PHYWE.
Acquistato nel 1966 e destinato al Laboratorio di Fisica. Il segnale generato dal Klystron viene immesso nella guida d`onda a sezione rettangolare (vedi i disegni in figura) di lati a = 2,6 cm e b = 1,3 cm per mezzo di un`antenna a quarto d`onda posta a 1 cm dal lato chiuso (cioè a una distanza di 1 / 4 della lunghezza d`onda di fase nella guida. La guida termina con una tromba i cui lati di apertura hanno dimensioni 7,2 × 6 cm e gli spigoli del tronco piramidale hanno una lunghezza di 8,5 cm. La tromba piramidale serve per adattare l`uscita del segnale dalla guida d`onda allo spazio libero esterno modificando gradualmente i campi elettrici e magnetici verso l`uscita. Dai calcoli approssimati, che qui non sono riportati, risulta che la velocità di gruppo all`interno della guida è = 238.108.000 m/s a cui corrisponde una lunghezza d`onda di gruppo = 2,52 cm. Si noti che la velocità di gruppo nella guida è inferiore alla velocità della luce nel vuoto. Nei calcoli è stata usata la dimensione del lato della guida d`onda a = 2,6 cm. Normalmente il lato b = a / 2. Nel fare ciò si è fatto affidamento sull`abilità dei progettisti nel dimensionare la guida d`onda. Il risultato dei calcoli approssimati è: velocità di fase = 378.108.000 m/s e dunque la lunghezza d`onda di fase vale 4,0 cm. Non ci si deve meravigliare se la velocità di fase delle onde elettromagnetiche nelle guide supera la velocità della luce c in apparente contraddizione con la Relatività Ristretta di A. Einstein, poiché in realtà l`energia del segnale viaggia alla velocità di gruppo delle onde che è sempre inferiore a c. Per esigenze di semplicità non si ritiene opportuno spiegare in questa sede i concetti di velocità di fase e velocità di gruppo. Le onde elettromagnetiche generate da questo apparato sono polarizzate verticalmente. Il ricevitore presenta una tromba piramidale che prosegue con una guida d`onda. Questa, a 1 cm dal fondo chiuso (cioè circa la lunghezza d`onda di gruppo / 2) [o meglio lunghezza d`onda di fase / 4], reca un diodo al germanio di lunghezza totale pari a 2,2 cm, la cui parte interna alla guida è lunga circa 1,2 cm (cioè circa la lunghezza d`onda di gruppo / 2) e funge sia da antenna ricevente, sia da rivelatore quadratico. La polarizzazione del ricevitore è anch`essa verticale. Il segnale, tramite cavo coassiale, viene immesso nell`amplificatore a bassa frequenza e trasdotto in suono a 50 Hz dall`altoparlante. Bibliografia.
G. Dilda, Microonde, Levrotto & Bella, Torino 1956.
S. Malatesta, Elementi di Radiotecnica Generale, C. Cursi, Pisa 1961.
C. H. Dix, W.H. Aldous, Microwave Valves, Iliffe Books Ltd, London 1966.
S. Silver, Microwave Antenna Theory and Design, M. I. T., Radiation Laboratories series, Vol. 12, McGraw- Hill, New York 1949.
Per consultare una delle 4 schede scrivere: “microonde” su Cerca; per vedere le altre due schede scrivere rispettivamente : “klystron” e “amplificatore”.
Foto di Federico Balilli, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
Per ingrandire le immagini cliccare su di esse col tasto destro del mouse e scegliere tra le opzioni.
