Odpor je skutečná fyzická součást. Prostřednictvím Ohmova zákona můžeme znát vztah mezi napětím, proudem a odporem, U = I * R
Analyzujeme konkrétní vztah mezi těmito třemi prostřednictvím konkrétního obvodu, viz nejjednodušší schéma obvodu níže. Toto schéma zapojení se skládá pouze z napájecího zdroje, rezistoru a některých vodičů.
Samozřejmě lze odpor tohoto rezistoru měřit také přímo pomocí multimetru.
Charakteristická impedance je jiná. Při měření 50 ohmové charakteristické impedance pomocí multimetru se zjistí, že jde o zkrat. To vyžaduje, abychom koncepčně rozlišili odpor (i když je to přesně 50 ohmový odpor) a charakteristická impedance jsou dvě různé věci. Stejně jako stupeň teploty (Celsia) a stupeň úhlu není jedna věc.
Každý zná fyzické množství odporu, takže to zde nevysvětlím. Pojďme analyzovat, co je to posvátná charakteristická impedance a za jakých podmínek bude tato věc použita.
Ve skutečnosti je charakteristická impedance fyzikální veličina, která je úzce oddělena od rádiové frekvence. Než pochopíte charakteristickou impedanci, nejprve pochopte rádiovou frekvenci. Víme, že rádiové stanice, komunikační signály mobilních telefonů, wifi atd. Jsou všechna zařízení, která přenášejí energii signálu ven. To znamená, že energie je vystřelena z antény a energie se do antény nevrací. Když půjdu ven, nevrátím se.
Poté, co pochopíme vysokofrekvenční frekvenci, dojdeme ke konkrétnímu drátu, který přenáší vysokofrekvenční energii. RF signál přenášený na vodiči je také stejný. Doufám, že to nebude přeneseno zpět v minulosti. Pokud je v zadní části energie, je přenosový efekt špatný.
Abych konkrétněji vysvětlil charakteristickou impedanci, dovolte mi udělat analogii zde:
Na stejné desce s obvody jsou dva vodiče (za předpokladu, že se jedná o dva velmi dlouhé vodiče, můžete si představit, jaké jsou dlouhé), protože stejná deska, měděná tloušťka obou vodičů jsou stejné. Délka (nekonečná délka) a tloušťka obou vodičů jsou stejné. Jediným rozdílem je šířka. Předpokládejme, že šířka 1. drátu je 1 (jednotka) a 2. drátu je 2 (jednotka). Jinými slovy, šířka řádku 2 je dvakrát větší než šířka řádku 1.
Následující obrázek podrobně ukazuje schematický diagram dvou vodičů.
Jak je znázorněno na obrázku výše, pokud je stejný zdroj vysokofrekvenční emise připojen současně a stejné krátké časové období T, podívejme se, jaký bude rozdíl mezi těmito dvěma vodiči. U stejného zdroje emise je výstupní vysokofrekvenční napětí dvou vodičů stejné a vzdálenost RF přenosu stejná (za předpokladu, že oba jsou rychlostí světla, ale skutečná rychlost je menší než rychlost světla).
Jediným rozdílem je šířka čáry a čára čáry 2 je dvakrát tak široká než čára 1, pak čára 2 potřebuje dvojnásobek síly čáry 1 k vyplnění další oblasti šířky čáry (ve skutečnosti měděný povrch a spodní povrch drátu Výsledný kapacitní efekt). Jinými slovy: Q2 = dvakrát Q1
Protože i = Q / T (vysokofrekvenční proud = výkon / čas), je možné vědět, že vysokofrekvenční proud linky 2 je dvakrát větší než linka 1 (protože čas je stejný, výkon linky 2 je dvakrát větší řádek 1).
Dobře, víme, že i2 = dvakrát i1
V tomto okamžiku nejsme daleko od nalezení záhadné charakteristické impedance. Proč, protože víme, že odpor = napětí / proud. Ve skutečnosti má charakteristická impedance také tento vztah: charakteristická impedance = vysokofrekvenční napětí / vysokofrekvenční proud.
Z výše uvedeného víme, že vysokofrekvenční napětí je stejné a aktuální vztah je i2 = dvojnásobek i1
Pak je charakteristická impedance linky 2 pouze poloviční oproti impedanci linky 1!
To je to, čemu říkáme čím širší linka, tím menší je charakteristická impedance.
Výše uvedený příklad je příkladem pro ilustraci rozdílu mezi charakteristickou impedancí a odporem a důvodem, proč charakteristická impedance souvisí se šířkou čáry na stejné desce, ale nikoli s délkou.
Ve skutečnosti existuje mnoho faktorů, které ovlivňují charakteristickou impedanci, včetně materiálu, vzdálenosti mezi vodičem a zemí a mnoho dalších faktorů.
Charakteristická impedance drátu je popsána populárními slovy (jen metafora), což je velikost překážky drátu vůči vysokofrekvenční energii přenášené na něm.
Rozpoznávat odrazy na přenosových vedeních
Nahoře jsme předpokládali, že drát je nekonečně dlouhý, ale skutečná délka drátu je konečná. Když vysokofrekvenční signál dosáhne konce drátu, energii nelze uvolnit a bude putovat zpět po drátu. Právě když jsme křičeli na zeď, zvuk narazil na zeď a vrátil se, aby vytvořil ozvěnu. To znamená, že situace, kterou jsme si představovali, že vysokofrekvenční signál je přenášen, ale neodráží se zpět, ve skutečnosti neexistuje.
Zábava s jednočipovým mikropočítačem • 2018. 01. 19 14:07 • 26128 0 krát přečteno XNUMX
Odpor je skutečná fyzická součást. Prostřednictvím Ohmova zákona můžeme znát vztah mezi napětím, proudem a odporem, U = I * R
Analyzujeme konkrétní vztah mezi těmito třemi prostřednictvím konkrétního obvodu, viz nejjednodušší schéma obvodu níže. Toto schéma zapojení se skládá pouze z napájecího zdroje, rezistoru a některých vodičů.
Samozřejmě lze odpor tohoto rezistoru měřit také přímo pomocí multimetru.
Charakteristická impedance je jiná. Při měření 50 ohmové charakteristické impedance pomocí multimetru se zjistí, že jde o zkrat. To vyžaduje, abychom koncepčně rozlišovali mezi odporem (i když je to přesně odpor 50 ohmů) a charakteristickou impedancí, což jsou dvě různé věci. Stejně jako stupeň teploty (Celsia) a stupeň úhlu není jedna věc.
Každý zná fyzické množství odporu, takže to zde nevysvětlím. Pojďme analyzovat, co je to posvátná charakteristická impedance a za jakých podmínek bude tato věc použita.
Ve skutečnosti je charakteristická impedance fyzikální veličina, která je úzce oddělena od rádiové frekvence. Než pochopíte charakteristickou impedanci, nejprve pochopte rádiovou frekvenci. Víme, že rádiové stanice, komunikační signály mobilních telefonů, wifi atd. Jsou všechna zařízení, která přenášejí energii signálu ven. To znamená, že energie je vystřelena z antény a energie se do antény nevrací. Když půjdu ven, nevrátím se.
Dobře, po pochopení vysokofrekvenční frekvence přijdeme ke konkrétnímu drátu, který přenáší vysokofrekvenční energii. Vysokofrekvenční signál přenášený na vodiči je také stejný. Doufám, že to nebude přeneseno zpět v minulosti. Pokud je v zadní části energie, je přenosový efekt špatný.
Abych konkrétněji vysvětlil charakteristickou impedanci, dovolte mi udělat analogii zde:
Na stejné desce s obvody jsou dva vodiče (za předpokladu, že se jedná o dva velmi dlouhé vodiče, můžete si představit, jaké jsou dlouhé), protože stejná deska, měděná tloušťka obou vodičů jsou stejné. Délka (nekonečná délka) a tloušťka obou vodičů jsou stejné. Jediným rozdílem je šířka. Předpokládejme, že šířka 1. drátu je 1 (jednotka) a 2. drátu je 2 (jednotka). Jinými slovy, šířka řádku 2 je dvakrát větší než šířka řádku 1.
Následující obrázek podrobně ukazuje schematický diagram dvou vodičů.
Podrobná analýza odrazu, charakteristické impedance a přizpůsobení impedance přenosových vedení
Jak je znázorněno na obrázku výše, je-li stejný zdroj emise vysokofrekvenčních emisí připojen současně a stejné krátké časové období T, podívejme se, jaký bude rozdíl mezi těmito dvěma vodiči. U stejného zdroje emise je výstupní vysokofrekvenční napětí dvou vodičů stejné a vzdálenost přenosu RF stejná (za předpokladu, že jsou všechny rychlostí světla, ale skutečná rychlost je menší než rychlost světla) .
Jediným rozdílem je šířka čáry a čára čáry 2 je dvakrát tak široká než čára 1, pak čára 2 potřebuje dvojnásobek síly čáry 1 k vyplnění další oblasti šířky čáry (ve skutečnosti měděný povrch a spodní povrch drátu Výsledný kapacitní efekt). Jinými slovy: Q2 = dvakrát Q1
Protože i = Q / T (vysokofrekvenční proud = výkon / čas), je možné vědět, že vysokofrekvenční proud linky 2 je dvakrát větší než linka 1 (protože čas je stejný, výkon linky 2 je dvakrát větší řádek 1).
Dobře, víme, že i2 = dvakrát i1
V tomto okamžiku nejsme daleko od nalezení záhadné charakteristické impedance. Proč, protože víme, že odpor = napětí / proud. Ve skutečnosti má charakteristická impedance také tento vztah: charakteristická impedance = vysokofrekvenční napětí / vysokofrekvenční proud.
Z výše uvedeného víme, že vysokofrekvenční napětí je stejné a aktuální vztah je i2 = dvojnásobek i1
Pak je charakteristická impedance linky 2 pouze poloviční oproti impedanci linky 1!
To je to, čemu říkáme čím širší linka, tím menší je charakteristická impedance.
Výše uvedený příklad je příkladem pro ilustraci rozdílu mezi charakteristickou impedancí a odporem a důvodem, proč charakteristická impedance souvisí se šířkou čáry na stejné desce, ale nikoli s délkou.
Ve skutečnosti existuje mnoho faktorů, které ovlivňují charakteristickou impedanci, včetně materiálu, vzdálenosti mezi vodičem a spodní deskou a mnoho dalších faktorů.
Charakteristická impedance drátu je popsána populárními slovy (jen metafora), což je velikost překážky drátu vůči vysokofrekvenční energii přenášené na něm.
Rozpoznávat odrazy na přenosových vedeních
Nahoře jsme předpokládali, že drát je nekonečně dlouhý, ale skutečná délka drátu je konečná. Když vysokofrekvenční signál dosáhne konce drátu, energii nelze uvolnit a bude putovat zpět po drátu. Právě když jsme křičeli na zeď, zvuk narazil na zeď a vrátil se, aby vytvořil ozvěnu. To znamená, že situace, kterou jsme si představovali, že vysokofrekvenční signál je přenášen, ale neodráží se zpět, ve skutečnosti neexistuje.
Podrobná analýza odrazu, charakteristické impedance a přizpůsobení impedance přenosových vedení
Jak je znázorněno na obrázku výše, pokud na konci linky připojíme rezistor, který spotřebovává (nebo přijímá) vysokofrekvenční energii přenášenou na lince.
Někteří lidé se mohou zeptat, proč odpor charakteristické impedance drátu nespotřebovává energii, takže musí být připojen k rezistoru, aby ji spotřeboval? Drát ve skutečnosti přenáší pouze energii a samotný vodič energii nespotřebovává nebo téměř neztrácí energii (něco jako vlastnosti kapacity nebo indukčnosti). Odpor je součást, která spotřebovává energii.
Našli jsme tři speciální případy:
Když R = RO, přenášená energie je jen absorbována odporem R na konci a žádná energie se neodráží zpět. Je vidět, že tento vodič je bezdrátový.
Když R = ∞ (otevřený obvod), veškerá energie se odráží zpět a koncový bod vedení vytvoří napětí dvakrát vyšší než emitor.
Když R = 0, bude koncový bod odrážet zpět -1násobek napětí zdroje.
Pochopení impedanční shody
Impedanční přizpůsobení se týká pracovního stavu, ve kterém jsou impedance zátěže a vnitřní impedance zdroje buzení vzájemně přizpůsobeny k získání maximálního výstupního výkonu.
Přizpůsobení impedance je určeno pro vysokofrekvenční frekvenci atd. Nelze ji použít pro výkonové obvody, jinak se spálí.
Často slyšíme, že charakteristická impedance je 50 ohmů, 75 ohmů atd. Jak vzniklo těchto 50 ohmů? Proč je to 50 ohmů místo 51 ohmů nebo 45 ohmů?
Jedná se o dohodu, pro obecný přenos vysokofrekvenčním obvodem by mělo být řečeno, že 50 ohmů je lepší. Jinými slovy, naše vodiče a kabely musí mít 50 ohmů, protože zatížení obvodu odpovídá odporu 50 ohmů. Pokud vytvoříte vodič s jinou hodnotou impedance, nebude odpovídat zátěži. Čím dále bude odchylka, tím horší bude přenosový efekt!
Náš další produkt:
