موضوع مقاله: خط لشر | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # خط لشر | مقدمه: امواج تولید شده توسط نوسان‌ساز شکاف‌جرقه‌ای هرتزی در سمت راست، توسط خازن با دو صفحه فلزی (دایره‌ها) به سیم‌ها تزویجشده و از طریق سیم‌های موازی به پایین حرکت می‌کنند. | ## بخش 1: خط لشر | سیم‌ها در انتهای سمت چپ به هم اتصال کوتاه می‌شوند و امواج را به سمت نوسان‌ساز بازتاب‌سازی و یک موج ایستاده ولتاژ در امتداد خط ایجاد می‌کنند. گره‌ها با کشیدن یک لامپ گایسلر، یک لامپ تخلیه کوچک مانند چراغ نئون، به بالا و پایین خط (دو عدد روی خط نشان داده شده است) پیدا شدند. فاصله اندازه‌گیری شده بین دو گره متوالی برابر با نصف طول‌موج λ/۲ امواج رادیویی است. این کیت شامل همه چیز لازم، از جمله یک موج‌سنج جذبی برای اندازه‌گیری مستقل فرکانس است. در الکترونیک، خط لِشِر یا سیم‌های لِشِر یک جفت سیم یا میله موازی است که برای اندازه‌گیری طول‌موج امواج رادیویی، عمدتاً در فرکانس‌های وی‌اِچ‌اِف، یواِچ‌اِف و ریزموج استفاده می‌شد. هنگامی که به یک منبع توان فرکانس رادیویی مانند فرستنده رادیویی متصل می‌شوند، امواج رادیویی در امتداد طول خود امواج ایستاده تشکیل می‌دهند. با لغزاندن یک میله رسانا که دو سیم را در امتداد طول آنها به هم متصل می‌کند، می‌توان طول امواج را به صورت فیزیکی اندازه‌گیری کرد. ارنست لِشِر، فیزیکدان اتریشی، با بهبود فنون‌های مورد استفاده الیور لوج و هاینریش هرتز، این روش اندازه‌گیری طول‌موج را در حدود سال ۱۸۸۸ توسعه داد.E. خطوط لِشِر تا زمان عرضه شمارنده‌های فرکانس ارزان پس از جنگ جهانی دوم به عنوان دستگاه‌های اندازه‌گیری فرکانس مورد استفاده قرار می‌گرفتند. آنها همچنین به عنوان قطعاتی که اغلب «شاخک‌های تشدید» نامیده می‌شوند، در تجهیزات رادیویی وی‌اِچ‌اِف، یواِچ‌اِف و ریزموج مانند فرستنده‌ها، دستگاه‌های رادار و تلویزیون استفاده می‌شدند و به عنوان مدارهای تانک، فیلترها و دستگاه‌های تطبیق امپدانس عمل می‌کردند. آنها در فرکانس‌های بین اِچ‌اِف/وی‌اِچ‌اِف، جایی که از اجزای فشرده استفاده می‌شود، و یواِچ‌اِف/اِس‌اِچ‌اِف، جایی که کاواک‌های تشدید کاربردی‌تر هستند، استفاده می‌شوند. اندازه‌گیری طول‌موج خط لِشِر یک جفت سیم یا میله بدون عایق موازی است که با فاصله دقیقی از هم قرار گرفته‌اند. این فاصله ضروری نیست، اما باید کسر کوچکی از طول‌موج باشد؛ این فاصله از کمتر از یک سانتی‌متر تا بیش از ۱۰ سانتی‌متر متغیر است. طول سیم‌ها به طول‌موج مورد نظر بستگی دارد؛ خطوط مورد استفاده برای اندازه‌گیری عموماً چندین طول‌موج طول دارند. فاصله یکنواخت سیم‌ها، آنها را به یک خط انتقال تبدیل می‌کند که امواج را با سرعت ثابت بسیار نزدیک به سرعت نور هدایت می‌کنند. امواج بازتاب‌شده از انتهای اتصال کوتاه با امواج خروجی تداخل می‌کنند و یک موج ایستاده سینوسی از ولتاژ و جریان روی خط ایجاد می‌کنند. | ## بخش 2: خط لشر | ولتاژ در گره‌هایی که در مضارب نصف طول‌موج از انتها قرار دارند، نزدیک به صفر می‌شود و بیشینههایی به نام پادگره‌ها (شکم) در میانه راه بین گره‌ها قرار دارند. بنابراین، طول‌موج λ را می‌توان با یافتن محل دو گره متوالی (یا پادگره‌ها) و اندازه‌گیری فاصله بین آنها و ضرب در دو تعیین کرد. فرکانس f امواج را می‌توان از طول‌موج و سرعت امواج، که تقریباً سرعت نور c است، محاسبه کرد: گره‌ها بسیار تیزتر از پادگره‌ها هستند، زیرا تغییر ولتاژ با فاصله در امتداد خط در گره‌ها بیشینه است، بنابراین از آنها استفاده می‌شود. یکی استفاده از نوعی نشانگر ولتاژ، مانند ولت‌متر آراِف یا لامپ، متصل به یک جفت کنتاکت است که روی سیم‌ها بالا و پایین می‌روند. وقتی لامپ به یک گره می‌رسد، ولتاژ بین سیم‌ها به صفر می‌رسد، بنابراین لامپ خاموش می‌شود. اگر نشانگر، امپدانس خیلی کمی داشته باشد، موج ایستاده روی خط را مختل می‌کند، بنابراین باید از یک نشانگر امپدانس بالا استفاده شود؛ یک لامپ رشته‌ای معمولی مقاومت خیلی کمی دارد. لِشِر و محققان اولیه از لامپ‌های گایسلر بلند و نازک استفاده کردند و لوله شیشه‌ای را مستقیماً در سراسر خط قرار دادند. یکی از مشکلات استفاده از لامپ‌های تخلیه تابشی این است که ولتاژ بالای آنها باعث می‌شود تعیین حداقل ولتاژ دقیق دشوار باشد. روش دیگری که برای یافتن گره‌ها استفاده می‌شود، لغزاندن میله اتصال کوتاه پایانش‌ساز به بالا و پایین خط و اندازه‌گیری جریان ورودی به خط با یک آمپرمتر آراِف در خط تغذیه‌کننده است. جریان روی خط لِشِر، مانند ولتاژ، یک موج ایستاده با گره‌ها (نقاط حداقل جریان) در هر نصف طول‌موج تشکیل می‌دهد؛ بنابراین خط، امپدانس را در برابر توان اعمال شده نشان می‌دهد که با طول آن تغییر می‌کند. هنگامی که یک گره جریان در ورودی خط قرار دارد، جریان کشیده شده از منبع، که توسط آمپرمتر اندازه‌گیری می‌شود، حداقل خواهد بود. میله اتصال کوتاه در امتداد خط لغزانده می‌شود و موقعیت دو کمینهٔ جریان متوالی یادداشت می‌شود، فاصله بین آنها نصف طول‌موج است. موج‌سنج‌های خط لِشِر معمولاً بر روی یک قاب ساخته می‌شوند که رساناها را به صورت سفت و افقی نگه می‌دارد، با مسیری که میله اتصال کوتاه یا نشانگر روی آن حرکت می‌کند و یک مقیاس اندازه‌گیری داخلی تا فاصله بین گره‌ها قابل خواندن باشد. قاب باید از یک ماده نارسانا مانند چوب ساخته شود، زیرا هر جسم رسانا در نزدیکی خط می‌تواند الگوی موج ایستاده را مختل کند. جریان آراِف معمولاً از طریق یک حلقه سیم تک دور در یک انتها به خط متصل می‌شود که می‌تواند در نزدیکی سیم‌پیچ تانک فرستنده نگه داشته شود. یک طرح ساده‌تر، یک میله فلزی U شکل است که با درجه‌بندی مشخص شده و دارای یک میله اتصال کوتاه کشویی است. | ## بخش 3: خط لشر | در عمل، انتهای U شکل به عنوان یک رابط تزویج عمل می‌کند و در نزدیکی سیم‌پیچ تانک فرستنده نگه داشته می‌شود و میله اتصال کوتاه در امتداد بازوها به بیرون کشیده می‌شود تا جریان صفحه فرستنده کاهش یابد، که نشان می‌دهد به اولین گره رسیده‌ایم. میله اتصال کوتاه همیشه باید به بیرون و دور از انتهای پیوند کشیده شود، نه به داخل، تا از همگرایی اشتباه در یک گره مرتبه بالاتر جلوگیری شود. از بسیاری جهات، خطوط لِشِر نسخهٔ الکتریکی آزمایش لولهٔ کونت هستند که برای اندازه‌گیری طول‌موج امواج صوتی استفاده می‌شود. اندازه‌گیری سرعت نور اگر فرکانس f امواج رادیویی به‌طور مستقل مشخص باشد، می‌توان از طول‌موج λ که روی خط لِشِر اندازه‌گیری می‌شود، برای محاسبه سرعت امواج، c، که تقریباً برابر با سرعت نور است، استفاده کرد: در سال ۱۸۹۱، فیزیکدان فرانسوی ، پُرسپه-رِنه بلونلو، اولین, credited to K. این تأیید مهمی بر نظریه جیمز کلارک ماکسوِل بود که نور یک موج الکترومغناطیسی مانند امواج رادیویی است. در این نمودار ساده‌شده، چوک‌هایی که آندهای لامپ را از منبع ولتاژ بالا تغذیه می‌کنند، نشان داده نشده‌اند. طول‌های کوتاه خط لِشِر اغلب به عنوان مدارهای تشدید با کیو بالا استفاده می‌شوند که به آنها شاخک‌های تشدید می‌گویند. به عنوان مثال، خط لِشِر کوتاه شده با یک چهارم طول‌موج (λ/۴) مانند یک مدار تشدید موازی عمل می‌کند و در فرکانس تشدید خود به صورت امپدانس بالا و در فرکانس‌های دیگر به صورت امپدانس پایین ظاهر می‌شود. از آنها استفاده می‌شود زیرا در فرکانس‌های یواِچ‌اِف مقدار سلف‌ها و خازن‌های مورد نیاز برای مدارهای تنظیم شده با «عنصر فشرده» بسیار کم می‌شود و ساخت آنها را دشوار و حساس به اندوکتانس و خازن پارازیتی می‌کند. یک تفاوت بین آنها این است که شاخک‌های خط انتقال مانند خطوط لِشِر نیز در مضرب‌های فردی از فرکانس تشدید اساسی خود تشدید می‌کنند، در حالی که مدارهای ال‌سی فشرده فقط یک فرکانس تشدید دارند. مدارهای تانک تقویت‌کننده قدرت مدارهای خطی لِشِر می‌توانند برای مدارهای تانک تقویت‌کننده‌های توان یواِچ‌اِف استفاده شوند. به عنوان مثال، تقویت‌کننده ۴۳۲ مگاهرتزی تترود دوقلو (QQV03-20) که توسط جی آر جِسوپG.R. تیونر‌های تلویزیون خطوط لِشِر رُبع‌موج برای مدارهای تنظیم‌شده در تقویت‌کننده آراِف و بخش‌های نوسان‌ساز محلی تلویزیون‌های نوین استفاده می‌شوند. تنظیم‌سازی لازم برای انتخاب ایستگاه‌های مختلف توسط دیودهای واراکتور در سراسر خط لِشِر انجام می‌شود. امپدانس مشخصه خط لِشِر فاصله بین میله‌های لِشِر بر موقعیت امواج ایستاده روی خط تأثیری ندارد، اما امپدانس مشخصه را تعیین می‌کند، که می‌تواند برای تطبیق خط با منبع انرژی فرکانس رادیویی برای انتقال کارآمد توان مهم باشد. | ## جمع‌بندی | برای دو رسانای استوانه‌ای موازی با قطر d و فاصله D , برای سیم‌های موازی، فرمول ظرفیت‌خازنی (در واحد طول) C به صورت زیر است: از این رو به‌صورت تغذیه نواری متعادل دوقلو ۳۰۰ و ۴۵۰ اهمی موجود در بازار می‌تواند به عنوان یک خط لِشِر با طول ثابت (شاخک تشدید) استفاده شود.