Вращающиеся сочленения предназначены для соединения неподвижных и вращающихся частей линии передачи. Наиболее широко они используются в конструкции радиолокационных антенн.
Коаксиальные вращающиеся сочленения используются в составе коаксиальных фидерных трактов в метровом и дециметровом диапазоне волн. Общая конструкция таких сочленений представлена на рис.7.
Рис.7
В конструкции такого сочленения имеется высокочастотный дроссель, состоящий из двух короткозамкнутых линий се и db длиной λ/2, расположенных в месте сочленения внутреннего 1 и внешнего 2 проводников. Короткозамкнутые концы линий обозначены буквами b и с.
Так как входное сопротивление короткозамкнутой полуволновой линии равно нулю, то независимо от качества трущихся контактов g и f разрыв цепи по току СВЧ в точках d и e отсутствует. Так как место трущихся контактов (точки g и f) удалено от короткозамкнутого конца линии (точки b и с) на λ/4, в точках прямого контакта находится узел тока.
В таком сочленении в качестве исходной линии передачи используется прямоугольный волновод с волной типа Н10. Для сочленения неподвижной и подвижной частей тракта используется круглый волновод с волной Е01, которая благодаря осевой симметрии поля позволяет сохранить неизменной поляризацию волны в любом положении вращающегося волновода. Конструкция такого сочленения представлена на рис.8.
Рис.8
Элементами перехода от прямоугольного к круглому волноводу и наоборот являются штыри 1, расположенные параллельно электрическим силовым линиям в обоих волноводах. Для повышения пробивного напряжения в месте сочленения круглого и прямоугольного волноводов вместо штырей могут использоваться отверстия.
Элемент соединения 5 снабжен дросселем для обеспечения хорошего контакта по высокой частоте при взаимном вращении частей 3 и 4 круглого волновода. Для настройки сочленения используют подвижные поршни 2 и изменяют длину штырей.
Эскиз волноводного вращающегося сочленения представлен на рис.9.
Рис.9
В струйных принтерах для формирования изображения используются специальные сопла, через которые на бумагу подаются чернила. Тонкие, как волос, сопла находятся на головке принтера, где установлен резервуар с жидкими чернилами, которые, как микрочастицы, переносятся через сопла на материал носителя. Число сопел зависит от модели принтера и его изготовителя. Обычно их бывает от 16 до 64. Некоторые последние модели имеют гораздо большее число сопел, например, головка принтера DeskJet 1600 имеет 300 сопел для черных чернил и 416 — для цветных. Поскольку образ символа воспроизводится с использованием всех задействованных сопел одновременно, в качестве параметра, определяющего скорость печати, в струйных принтерах также принято считать количество символов в секунду (cps), хотя в рекламных проспектах скоростью печати называют число страниц, печатаемых в минуту.
Хранение чернил осуществляется двумя методами:
- головка принтера является составной частью патрона с чернилами, замена патрона с чернилами одновременно связана с заменой головки;
- используется отдельный сменный резервуар, который через систему капилляров обеспечивает чернилами головку принтера.
Фирмы-изготовители реализуют различные способы нанесения чернил на бумагу:
- пьезоэлектрический метод;
- метод газовых пузырей;
- метод drop-on-demand.
Пьезоэлектрический метод.
Для реализации этого метода в каждое сопло установлен плоский пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Как известно, под воздействием электрического поля происходит деформация пьезоэлемента. При печати находящийся в трубке пьезоэлемент, сжимая и разжимая трубку, наполняет капиллярную систему чернилами. Чернила, которые отжимаются назад, перетекают обратно в резервуар, а чернила, которые "выдавились" наружу, оставляют на бумаге точку. Подобные устройства выпускают компании Epson, Brother и др.
Метод газовых пузырей.
Второй способ базируется на термическом методе и больше известен под названием Bubblejet (инжектируемые пузырьки). При использовании этого метода каждое сопло оборудовано нагревательным элементом, который при пропускании через него тока за несколько микросекунд нагревается до температуры около 500°С. Возникающие при резком нагревании газовые пузыри (bubbles) стараются вытолкнуть через выходное отверстие сопла необходимую порцию (каплю) жидких чернил, которые переносятся на бумагу. При отключении тока нагревательный элемент остывает, паровой пузырь уменьшается и через входное отверстие поступает новая порция чернил. Подобную технологию использует фирма Canon.
Благодаря тому, что в механизмах печати, реализованных с использованием метода газовых пузырей, меньше конструктивных элементов, такие принтеры надежней в работе и срок их эксплуатации более продолжителен. Кроме того, использование этой технологии позволяет добиться наиболее высокой разрешающей способности принтеров. Обладая высоким качеством при прорисовке линий, данный метод имеет недостаток при печати областей сплошного заполнения: они получаются несколько расплывчатыми. Применение метода газовых пузырей целесообразно при печати графиков, гистограмм и т.п., тогда как печать полутоновых графических изображений получается более качественной при использовании метода drop-on-demand.
Метод drop-on-demand.
Третий метод, разработанный фирмой Hewlett-Packard, называется методом drop-on-demand. Так же как в методе газовых пузырей, здесь для подачи чернил из резервуара на бумагу используется нагревательный элемент. Однако при этом дополнительно используется специальный механизм. Технология drop-on-demand обеспечивает наиболее быстрый впрыск чернил, что позволяет существенно повысить качество и скорость печати. Цветовое представление изображения в этом случае более контрастно.
Коаксиальные вращающиеся сочленения используются в составе коаксиальных фидерных трактов в метровом и дециметровом диапазоне волн. Общая конструкция таких сочленений представлена на рис.7.
