คุณจะเชื่อมต่อรับส่งสัญญาณหรือเสาอากาศหรือไม่

คุณจะเชื่อมต่อรับส่งสัญญาณหรือเสาอากาศหรือไม่ ง่าย - สาย atransmission. คุณคุ้นเคยกับสายส่ง (บางครั้งเรียกสั้น ๆ ว่าสาย tx) หากคุณเสียบอุปกรณ์ไฟฟ้าใด ๆ เข้ากับเต้ารับที่ผนังสายที่เชื่อมต่อเต้ารับที่ผนังกับอุปกรณ์จะเป็นสายส่ง

อย่างไรก็ตามสายส่งทำงานผิดปกติมากที่ความถี่สูง ในทฤษฎีวงจรแบบดั้งเดิม (ความถี่ต่ำ) สายไฟเชื่อมต่ออุปกรณ์ แต่มีความต้านทานเป็นศูนย์ ไม่มีเฟสล่าช้าข้ามสายไฟ และเส้นลัดวงจรจะให้ความต้านทานเป็นศูนย์เสมอ

สำหรับสายส่งความถี่สูงสิ่งต่างๆจะทำงานแตกต่างกันมาก ตัวอย่างเช่นการลัดวงจรสามารถมีอิมพีแดนซ์ไม่สิ้นสุด วงจรเปิดสามารถทำงานเหมือนสายไฟลัดวงจร อิมพีแดนซ์ของโหลดบางส่วน (ZL = XL + jYL) สามารถเปลี่ยนที่ขั้วของสายส่งเป็นอิมพีแดนซ์แตกต่างจาก ZL มาก เป้าหมายของบทช่วยสอนนี้คือการทำความเข้าใจสายส่งและสาเหตุของเอฟเฟกต์แปลก ๆ

เริ่มต้นด้วยการตรวจสอบแผนภาพ แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้ารูปไซน์ที่มีอิมพีแดนซ์ที่เกี่ยวข้อง ZS เชื่อมต่อกับโหลด ZA (ซึ่งอาจเป็นเสาอากาศหรืออุปกรณ์อื่น ๆ - ในแผนภาพวงจรเรามองว่ามันเป็นอิมพีแดนซ์ที่เรียกว่าโหลด) โหลดและแหล่งที่มาเชื่อมต่อผ่านสายส่งความยาว L:

ในการวิเคราะห์วงจรความถี่ต่ำแบบเดิมสายส่งจะไม่สำคัญ เป็นผลให้กระแสที่ไหลในวงจรจะเป็น:

อย่างไรก็ตามในกรณีความถี่สูงความยาวของสายส่งอาจมีผลต่อผลลัพธ์อย่างมีนัยสำคัญ ในการกำหนดกระแสที่ไหลในวงจรเราจำเป็นต้องทราบว่าอิมพีแดนซ์อินพุต Zin มองจากขั้วของสายส่งอะไร:

ผลลัพธ์ปัจจุบันที่ไหลก็จะเป็น:

เนื่องจากเสาอากาศเป็นอุปกรณ์ความถี่สูง (ในแง่ที่ว่าขนาดของมันเป็นไปตามลำดับความยาวคลื่นครึ่งหนึ่งขึ้นไป) ผลกระทบของสายส่งจึงมักมีความสำคัญมาก นั่นคือถ้าความยาวของสายส่งเปลี่ยน Zin อย่างมีนัยสำคัญกระแสไฟฟ้าเข้าสู่เสาอากาศจากแหล่งกำเนิดจะมีขนาดเล็กมาก ดังนั้นเราจะส่งพลังงานไปยังเสาอากาศไม่ถูกต้อง ปัญหาเดียวกันนี้เกิดขึ้นจริงในโหมดการรับ: สายส่งสามารถเอียงอิมพีแดนซ์ของเครื่องรับได้เพียงพอที่แทบจะไม่มีการถ่ายโอนพลังงานจากเสาอากาศ

ดังนั้นความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับทฤษฎีสายอากาศจึงจำเป็นต้องมีความเข้าใจเกี่ยวกับสายส่ง antennacan ที่ดีจะเชื่อมต่อกับเครื่องรับสัญญาณที่ยอดเยี่ยม แต่ถ้าทำด้วยความยาวของสายส่งที่ความถี่สูงระบบจะทำงานไม่ถูกต้อง

ตัวอย่างของสายส่งทั่วไป ได้แก่ สายโคแอกเชียลสายไมโครสตริปซึ่งโดยทั่วไปจะป้อนเสาอากาศ / ไมโครสตริปและสายไฟสองเส้น:
 

 

เมื่อผลกระทบของสายส่งที่มีความสำคัญ?

เราทราบดีว่าที่ความถี่ต่ำสายส่งไม่ส่งผลต่อการถ่ายโอนพลังงานในการใช้งานจริงเราใช้ทุกวัน อย่างไรก็ตามที่ความถี่สูงแม้สายส่งจะมีความยาวสั้นก็ส่งผลต่อการถ่ายโอนกำลัง เหตุใดจึงมีความแตกต่างนี้

? คำตอบคือสิ่งสำคัญพื้นฐาน:

ไม่ใช่ความยาวของสายส่งหรือความถี่ที่เราดำเนินการที่กำหนดว่าสายส่งจะส่งผลกระทบต่อวงจรหรือไม่ สิ่งที่สำคัญคือความยาวสายส่งวัดเป็นความยาวคลื่นที่ความถี่ที่สนใจ

หากสายส่งมีความยาวมากกว่าประมาณ 10% ของความยาวคลื่นความยาวของเส้นจะส่งผลกระทบต่ออิมพีแดนซ์ของวงจรอย่างเห็นได้ชัดลองดูตัวอย่างบางส่วนเพื่อให้ชัดเจน:

สมมติว่าคุณเสียบเครื่องดูดฝุ่นเข้ากับเต้ารับที่ผนัง คอร์ด (สายส่ง) ที่เชื่อมต่อกำลังกับมอเตอร์มีความยาว 10 เมตร จ่ายไฟที่ 60 Hz ควรคำนึงถึงผลกระทบของสายส่งหรือไม่:

คำตอบ: ความยาวคลื่นที่ 60 Hz คือ 5000 กม. (5 ล้านเมตร) ดังนั้นสายส่งในกรณีนี้คือ 10 / 5,000,000 = 0.000002 ความยาวคลื่น (2 * 10 ^ -6 ความยาวคลื่น) ยาว เป็นผลให้สายส่งสั้นมากเมื่อเทียบกับความยาวคลื่นดังนั้นจึงไม่มีผลกระทบต่ออุปกรณ์มากนัก

ตัวอย่าง # ฮิต สมมติว่าอุปกรณ์ไร้สายที่มีการส่งสัญญาณที่ฮิต GHz สมมติว่ารับเป็น connectto amicrostrip antennavia สายส่งไมโครที่ฮิตเซนติเมตร (ซม. ) ยาว ผลกระทบเส้น Shouldtransmission ถูกนำเข้าบัญชี?

คำตอบ: ความยาวคลื่นที่ 4 GHz (4 * 10 ^ 9 Hz) คือ 7.5 ซม. สายส่งยาว 2.5 ซม. ดังนั้นสายส่งจึงยาว 0.33 ความยาวคลื่น เนื่องจากนี่เป็นเศษส่วนที่สำคัญของความยาวคลื่น (33%) จึงต้องนำความยาวของเส้นมาพิจารณาในการวิเคราะห์ระบบรับ / สายส่ง / เสาอากาศ

หวังว่าตอนนี้เราจะเข้าใจแล้วว่าเมื่อใดที่สายส่งจะส่งผลกระทบต่อวงจร หากไม่เป็นเช่นนั้นให้อ่านสองตัวอย่างสุดท้ายอีกครั้งจนกว่าคุณจะเข้าใจ สิ่งที่เรายังไม่เข้าใจก็คือว่าสายการส่งกำลังทำงานอย่างไร ซึ่งจะกล่าวถึงในหัวข้อถัดไป

ฝากข้อความ 

รายการข้อความ