Linie długie w układach telekomunikacyjnych

Prezentacja na temat: "Linie długie w układach telekomunikacyjnych"— Zapis prezentacji:

1 Linie długie w układach telekomunikacyjnych
(układy o stałych rozłożonych)

2 Trzeba stosować inne metody analizy
= parametry jednostkowe linii

3

4 linia bezstratna: rj = 0, gj = 0
(rzeczywista) ważna jest długość fali w linii, a nie w wolnej przestrzeni

5 Spotykane konfiguracje przewodów linii długich

6

7 Praktyczny (przybliżony) pomiar parametrów jednostkowych

8 Równanie telegrafistów dla linii bezstratnej...

9 Rozwiązanie… x liczone od początku linii (od generatora) Jeżeli linia jest nieskończenie długa, musi być A2 = 0 Wtedy może to być definicją impedancji falowej

10 Przy liczeniu odległości od końca linii...
napięcie fali padającej na końcu napięcie fali odbitej analogicznie dla admitancji !

11 Dla linii bezstratnej…
lub przy częstotliwości, dla której długość linii jest równa 1/4 długości fali analogia z obwodem rezonansowym

12

13 Porównanie obwodów rezonansowych: klasycznego i z linii długiej

14 Jak przestrajać takie obwody rezonansowe?
przestrajanie mechaniczne - praktycznie jednorazowe przestrajanie zmienną pojemnością - np.

15 wyznaczenie częstotliwości rezonansowej takiego obwodu
rozwiązanie przybliżone lub numeryczne demo

16 musi być dielektryk

17 l = 3 cm Zf = 200 omów l = 2 cm C = 0 fo = 2500 MHz 3750 MHz C = 1 pF fo = 1040 MHz 1310 MHz C = 2 pF fo = MHz MHz C = 5 pf fo = MHz MHz Linia C

18 Przykład przestrajania obwodów w tunerze TV

19 linia jako element dopasowujący
Tzw. transformator ćwierćfalowy Zk - rzeczywiste Zwe - rzeczywiste (L) (C)

20 linia ćwierćfalowa zwarta na końcu jako „izolator”

21 Odbicia w liniach długich
współczynnik odbicia na końcu linii jednoznaczne przyporządkowanie przy ustalonej impedancji Zf

22 Jeżeli Zk = Zf k = 0 nie ma fali odbitej
napięcie w każdym punkcie linii jest napięciem (tylko) fali padającej napięcie skuteczne mierzone wzdłuż linii jest stałe

23 Jeżeli Zk = Zf k = 0 nie ma fali odbitej
napięcie w każdym punkcie linii jest napięciem (tylko) fali padającej napięcie skuteczne mierzone wzdłuż linii jest stałe

24 Jeżeli Zk = Zf k = 0 nie ma fali odbitej
napięcie w każdym punkcie linii jest napięciem (tylko) fali padającej napięcie skuteczne mierzone wzdłuż linii jest stałe

25 Jeżeli Zk = Zf k = 0 nie ma fali odbitej
napięcie w każdym punkcie linii jest napięciem (tylko) fali padającej napięcie skuteczne mierzone wzdłuż linii jest stałe

26 Jeżeli Zk = Zf k = 0 nie ma fali odbitej
napięcie w każdym punkcie linii jest napięciem (tylko) fali padającej napięcie skuteczne mierzone wzdłuż linii jest stałe wykres napięcia wzdłuż linii

27 Jeżeli Zk  Zf k  0 występuje fala odbita
napięcie w każdym punkcie linii jest sumą fali padającej i odbitej w pewnych miejscach napięcia te są w fazie, w innych w przeciwfazie

28 Jeżeli Zk  Zf k  0 występuje fala odbita
napięcie w każdym punkcie linii jest sumą fali padającej i odbitej w pewnych miejscach napięcia te są w fazie, w innych w przeciwfazie

29 Jeżeli Zk  Zf k  0 występuje fala odbita
napięcie w każdym punkcie linii jest sumą fali padającej i odbitej w pewnych miejscach napięcia te są w fazie, w innych w przeciwfazie

30 Jeżeli Zk  Zf k  0 występuje fala odbita
napięcie w każdym punkcie linii jest sumą fali padającej i odbitej w pewnych miejscach napięcia te są w fazie, w innych w przeciwfazie

31 Współczynnik fali stojącej
wartości skuteczne lub amplitudy, fazy chwilowe nieważne WFS jest miarą niedopasowania obciążenia do linii podawany np. przy opisie anten

32 Obliczenia impedancji w liniach długich za pomocą wykresu Smitha

33

34 współczynnik odbicia w dowolnym miejscu linii

35 ?

36 Znając Zk można obliczyć Zx

37 dla układu bezstratnego
moduł  nie zmienia się

38 Jest to koło na płaszczyźnie zespolonej, prezentujące wartości współczynnika odbicia, ale opisane w jednostkach impedancji Zk (lub Zx) Wykres Smith’a wartości unormowane

39 linia2 Każdy punkt na wykresie odpowiada odpowiedniej wartości
współczynnika odbicia - odpowiada określonej impedancji Zk linia2

40 Jak obliczyć x , jeżeli znamy k?
zmienia się tylko argument obrót na płaszczyźnie zespolonej cały obwód l/=0,5 okrąg zewnętrzny jest wyskalowany w jednostkach l/

41 Przykładowe obliczenia na wykresie S.

42

43

44 linia3 Zk=73+j42 Zf=300 Zf=300 Zk=73+j42 Zk=73+j42 Zf=300 Zf=300