A) Dvouvodičové vedení

Transkript

1 A) Dvouvodičové vedení vedení symetické (shodné impednce vodičů vůči zemi) vede vění od MHz do mx. stovek MHz, dominntní vid TEM běžné hodnoty vové impednce: 3 Ω, 6 Ω impednce se zvětší, pokud se zmenší půmě vodičů nebo se zvětší jejich vzdálenost ztáty: skinefekt (vhodný větší půmě vodičů), ztáty v dielektiku mezi vodiči útlum kbelu: oste se zvyšujícím kmitočtem (přibližně přímo úměné f ) menší hodnoty útlumu než kox, le ztáty vznikjí vinou zhošování kvlity izolce mezi vodiči tké změnou vzdálenosti vodičů při mechnickém nmáhání (změn impednce) R + jωl Vová impednce (podíl npětí poudu vy šířící se v kldném směu osy z): Z G + jωc Pmety n jednotku délky (vlstnosti postředí mezi vodiči: ε,, σ, vlstnosti vodičů: σ v, v ): indukčnost (znedbán vnitřní indukčnost ) L / l 8π π πε vzájemná kpcit C / l 1 odpo R / l, kde δ je ekvivlentní hloubk vniku vliv skinefektu πδσ ω v σ v v svod mezi vodiči (nlogie elektosttického stcionáního elektického pole) πσ G / l

2 Dále pltí G σ LC ε,, bezeztátové nezkeslující vedení: C ε Z L C π ε B)Mikopáskové vedení zákldní typ plnáního vedení nejběžněji používné vedení v mikovných obvodech (sndná vyobiteost) oboustnně pokovené dielektikum n jedné stně dielektik je zemní ploch n duhé stně je pásek o šířce w, kteý tvoří vlstní vedení. Dielektikum má eltivní pemitivitu ε výšku h. Vlstnosti mikopáskového vedení V (kvzi TEM TEM se složkmi E, H i ve směu šíření) se n mikopásku šíří ve dvou postředích s ůznou pemitivitou (ε ε vzduchu ), le stejnou ychlostí, tkže se vedení chová, jko by bylo vypěno dielektikem o jedné pemitivitě (efektivní pemitivitě ε ef ). efektivní pemitivit h Efektivní pemitivit

3 nejnižší přenášený vid TE 1 (podle skipt Vy vedení, listopd 5) TE 1 (podle skipt Vysokofekvenční mikovná měření, duben 6 Plnání mikovné obvody, listopd 3) útlumy: nedokonlost vodičů nedokonlé dielektikum vyzřování C) Koxiáí vedení Koxiáí vedení sestává ze dvou vodičů ve tvu souosých válců. Posto mezi válci je vypěn nízkoztátovým dielektikem. Hlvní výhodou koxiáího vedení je velmi dobá ohebnost. V koxiáím vedení se pkticky používá vidu TEM. Pkticky použiteé fekvenční pásmo koxiáího vedení je omezeno sho mezní fekvencí dominntního vovodného vidu TE 11. Mezní vová délk vidu je ovn obvodu střední kužnice: R + λ mte11 π. π.( Tomu odpovídá mezní fekvence: R + ) f mte11 λ. mte11 c ε

4 Npříkld po 5 Ω vedení s půměy vodičů 7 mm 3 mm je mezní fekvence si 19 GHz. Po použití ve vyšších fekvenčních pásmech je nutné používt tenčí kbely. Vlstnosti pmety koxiáího vedení s videm TEM: Chkteistická impednce: 6 R Z [Ω] ε Útlum je způsobený jednk ztátmi ve vodičích (konečnou vodivostí), jednk ztátmi v dielektiku. Měný útlum způsobený ztátmi ve vodičích: R 1+ R / l 1 ρ vf 1 α c... Z R R ε Útlum způsobený ztátmi v dielektiku: G / l πωε ε δ 6 1 π ε tgδ tg R α d. Z... ω. ε ε. tgδ R λ. ε Pltí: α celk α c + α d [db/m] Útlumy odzů: Bývjí způsobené pouchmi v dielektiku, pouchmi ve stínění, diskontinuitmi vzniklými při připojení konektoů; čsto bývjí menší než si -5 db, poto nečiní potíže. Kpcit n jednotku délky:. πε C/l ε [F/m] R Vnější indukčnost n jednotku délky: R L/l [H/m] π Odpo n jednotku délky: ρ vf 1 1 R/l ( + ) π R Kde: ρ vf ω σ c [Ω/m]

5 Vodivost n jednotku délky: πσ d πωε ε tgδ G/l [S/m] R R Mximáí výkon, kteý lze koxiáím vedením přenášet, je omezen tepeou odoostí kbelu (střední výkon) i elektickou pevností dielektik (mximáí výkon). P mx π. ε R. E. mx E mx je elektická pevnost dielektik. Vová délk v koxiáích vedeních je po zákldní vid TEM stejná, jko při šíření vy v dielektiku voým postoem nezávisí n ozměech vedení. Koxiáí kbely se vyábějí nejčstěji s impedncí 5 Ω, čsto tké 75 Ω. D) Štěbinové vedení Stuktu umožňuje šíření TE vy (přesněji HEM v). Oientční přiblížení pomocí konfomního zobzení: ε ef (ε + 1)/ Vovodová impednce:

6 1π K( Z v. K'( ε ef ; k tgh(πw/4h) (K( je úpý eliptický integál I. duhu) Pltí: K( π 1 ; po k K'( 1+ k' ( ) 1 k' K( 1 1+ k 1 ( ) ; po k 1 K'( π 1 k