Bir iletim hattının sonunda ne olur?


26

İki anten arasında geçiş yapmak için röle içeren bir widget yapmak istediğimi varsayalım. Vericiden gelen ve her biri ayrı bir antene giden iki adet koaksiyel iletim hattı var. İçeride merkez iletkeni değiştiren bir röle vardır ve kalkanlar rölenin etrafındaki metal bir mahfazaya sonlanır:

şematik

bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik

Bunun HF'de çalıştığını da söyleyelim, bu yüzden muhafaza, bu cihazın çalışmasında karşılaşacağı minimum dalga boyuna göre çok küçük.

A noktasında, bir empedans süreksizlik var. Koaksiyal , ama içeride, başka bir şey olacak. B noktasında, geri döndüğümüzde başka bir süreksizlik var . Yani, burada gerçekleşen bazı dalga yansımalarının olması gerekir.50Ω50Ω

Bunun verici üzerinde ne etkisi olur? Korkunç bir SWR ile mi sonuçlanır yoksa hayır mı? Niye ya?


İstediğinizden daha fazlası, ancak elinizde biraz zamanınız varsa: literature.agilent.com/litweb/pdf/5988-6505TR.pdf
Photon

Yanıtlar:


26

Boyutlar küçük olduğu sürece muhtemelen çok az etki. Sol taraftan gelen, 'A' noktasından bir yansıma olacak ve ardından 'B' den neredeyse (neredeyse) eşit ve zıt bir yansıma gelecektir. 'A' ile 'B' arasındaki mesafe küçük olduğu sürece, bu yansımalar etkin bir şekilde iptal edilecektir.

Örnek olarak, anahtarın içindeki empedansın 100Ω olduğunu varsayalım. 'A' da yansıma katsayısı 0.333, 'B' de yansıma -0.333 olacaktır. Muhafaza genişliği 200 mm ise, bu yansımalar arasındaki süre yaklaşık 1ns olacaktır (HF'de çok küçük).

Yansımalar, 'A' ve 'B' arasında 'sıçrama' yapmaya devam edecek ve her seferinde iletim hattına bir miktar enerji bağlanacak, ancak bunlar birbirinden 2 saniye oluşacak ve iç kayıplar nedeniyle her seferinde zayıflayacaktır.

Çizgide ilerleyen bir ünite adımının etkisini gösteren bir yansıma diyagramı çizebiliriz. Dikey eksen zamanı ve yatay eksen mesafesini temsil eder. Örnek rakamlarla, vericide birkaç nanosaniye süren bir miktar çekim olacaktır. Lütfen amatörce şemayı affet!

Yansıma şeması

Düzenle :-

Supercat'in önerisini takiben kaynakta ve yükte ortaya çıkan dalga formlarını gösteren başka bir çizim ekledim. Basamak genişliği, anahtar ve geri boyunca geçen dönüş süresidir.

benzetilmiş kapsam izleri

Bununla birlikte, bu tür bir diyagram olup bitene dair bir fikir edinmek için faydalı olsa da, gerçek aşma genliğini hesaplamaya çalışmak çok yararlı değildir. Sonlu yükselme ve düşme süreleri, anahtar içindeki çoklu yansımalar (örn. Röle kontağının her iki tarafı) ve diğer efektler gibi etkiler teorik geçişleri çoğunlukla yumuşatır. Hatta hat zayıflama ve diğer kayıplara değinmedim ya da röle anahtarının önemsiz olmayan gerçek empedansını tahmin etmedim. En iyi ihtimalle sadece en kötü durum senaryosunu tahmin edebilirsiniz.


1
Bu tür bir şema hiç görmedim, ancak şimdiye kadar gördüğüm en sezgisel açıklama. Şimdi mükemmel mantıklı.
Phil Frost

Güzel diyagram A ve B'deki adım tepkisinin kapsam izinin gösterilmesi ve kapsam izinde gözlenen her "adım" ın orta bölüm boyunca gidiş dönüş süresi olduğunu söylemek faydalı olabilir. Bu, hem dijital hem de analog alanda (örneğin bir dijital sinyal gönderirken, çalan nedeniyle yanlış geçişleri önlemek için ne tür bir eğim gerekli olacak) problemleri önlemek için koşulların karşılanması gerekliliğinin netleştirilmesine yardımcı olacaktır.
supercat

Açıkçası bu pasif video kablosu splitter kutuları çalışır; tam olarak aynı prensip olmalı.
Kaz

2
Mükemmel cevap ve şema +1
Andy,

1
Normalde, her iki uçta da bir çizginin sonlandırılması çok fazla önemli olmaz; Bir çizgi yük sonlandırılırsa, hiçbir sinyal kaynağa doğru ilerlememelidir, bu şekilde hareket eden sinyallerin yansıtılması gerçeği önemli olmaz. Bir çizgi yalnızca kaynak sonlandırılırsa, yüke çarpan sinyaller yansıtılır, ancak kaynak tarafından zararsız bir şekilde emilirler. Kablonun ortasındaki uyumsuz bir alan, kaynak sonlandırmanın eksik kalmasına neden olabilir.
supercat

1

Kısa bağlantılar göz önüne alındığında, etki ihmal edilebilir.


Bana denildi ki. Niye ya?
Phil Frost

Çünkü endüktans ve kapasitans çok küçük olacaktır. Modellemeyi dene.
Leon Heller,

0

Temel kural, sinyal dalga boyunun 1 / 10'undan daha kısa bir çizgide , iletim hattı etkilerinin çok fazla ihmal edilebilecek şekilde güvenli bir şekilde ihmal edilebilecek olmasıdır. HF'de, dalga boyu 10-100 metre olacaktır; bu, telinizin 1-10 metreden kısa olması durumunda (kullanılan tam frekansınıza bağlı olarak), sorunu güvenle görmezden gelebileceğiniz anlamına gelir.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.