SP3AYA - 24-09-2009, 20:46
:
W/g Wikipedii impedancja falowa, to wielkość opisująca właściwości ośrodka lub układu przenoszącego falę biegnącą, będąca miarą oporu jaki ośrodek ten stawia drganiom podczas rozchodzenia się fali.
Impedancja falowa linii jest definiowana jako stosunek napięcia przemiennego na wejściu linii, do natężenia prądu jakie to napięcie wywołuje w linii, przy założeniu, że w linii nie występują odbicia fali. Impedancję definiuje się dla każdego ośrodka, w którym przenoszone są fale elektromagnetyczne.
Spotkałem się też z ciekawym artykułem gdzie stwierdzono, że za pomocą pomiaru średnicy żyły i wewnętrznej średnicy ekranu, możemy obliczyć impedancję falową kabla ze wzoru:
gdzie Zo = impedancja kabla [ohm]
D = średnica ekranu [mm]
d = średnica żyły [mm]
Er = przenikalność elektryczna dielektryka [jednostka niemianowana]
Powyższy rysunek wyjaśnia wszelkie wątpliwości.
No, może oprócz współczynnika przenikalności Er dla badanego kabla. Współczynnik ten zależny jest od rodzaju użytego dielektryka. Dla powietrza Er=1, natomiast dla polietylenu pełnego Er=2,3. Dla polietylenu spienionego, Er zależy od stopnia spienienia lub kształtu powietrznych cel. Nie wdając się w aptekarską dokładność dla polietylenu spienionego możemy przyjąć Er=1,5. Nawet jeżeli byłby trochę inny (ze względu na stosunek powietrza do PE) to i tak wynik może mieć dwie wartości: 50 lub 75 ohm, tak więc błąd będzie nieistotny. Mogę śmiało zaryzykować stwierdzenie, że po kilkunastu pomiarach, impedancję kabla bezbłędnie rozpoznajemy " na oko". Grubsza żyła to 50 ohm, cieńsza to 75.
Źródło: http://www.delta.poznan.pl
SP3AYA - 24-09-2009, 21:58
:
Defcio, z Twojej wypowiedzi jasno wynika skąd się wziął mit strojenia anten długością kabla.
Jak rozumiem, przy idealnym dopasowaniu 50 Ω fala elektromagnetyczna rozchodzi się bez przeszkód w ośrodku stworzonym po kolei przez nadajnik - kabel - antenę.
Jeśli coś na tej linii ma inną impedancję falową niż reszta, to na styku niejednorodności ośrodka dochodzi do odbicia części energii fali i powraca do ona do nadajnika grzejąc końcówki mocy.
Stąd kiedyś [być może dlatego, że kable nie były wykonywane dokładnie jako 50 Ω (?)], dążenie do zachowania odcinków 1/2 λ...? Po prostu wtedy na końcach takich odcinków "sinusoida fali schodziła do zera", co nie powodowało szkodliwych odbić. A ze względu na niedokładne dopasowanie kabla [stąd różny współczynnik skrócenia], docinaniem lub wydłużaniem fidera można było dopasować go do impedancji anteny.
Niedopasowanie anteny można było w pewnym stopniu zniwelować tak samo (?), regulując długością kabla.
[Pytanie. Czy to oznacza, że mając antenę o dowolnej impedancji i stosując pewną określoną długość kabla o innej impedancji falowej, możemy spowodować dopasowanie linii?]
Teraz kiedy mamy do dyspozycji kable i anteny z dużą dokładnością [zapewne] trzymające parametr 50 Ω, możemy stosować odcinki przewodów jakie nam są potrzebne.
P.S. Jeśli źle coś zrozumiałem i to przedstawiłem, proszę mnie poprawić.
P.S.2 Byłbym wdzięczny o rozwinięcie zagadnienia [najlepiej w nowym wątku] zależności impedancji anteny i rezonansu. Chodzi mi o to, że jak mniemam te dwie wielkości są ze sobą ściśle związane, ale to nie to samo.
Skracając lub wydłużając antenę aby uzyskać wartość rezonansową na określoną częstotliwość, zmienia się też jej impedancja falowa(?). Ale przy określonym rezonansie, stosując różne zabiegi można dostosować impedancję do wymaganych wartości. Czy tak?
Góral - 25-09-2009, 12:17
:
| Cytat: |
| Jak rozumiem, przy idealnym dopasowaniu 50 Ω fala elektromagnetyczna rozchodzi się bez przeszkód w ośrodku stworzonym po kolei przez nadajnik - kabel - antenę. |
Tak.
| ya1 napisał/a: |
| Stąd kiedyś [być może dlatego, że kable nie były wykonywane dokładnie jako 50 Ω (?)], dążenie do zachowania odcinków 1/2 λ...? |
Niezupełnie. Kiedyś po prostu było bardzo ciężko o kable o ompedancji falowej 50ohm. Najczęściej używane były zwykłe telewizyjne 75-omowe.
| ya1 napisał/a: |
| Stąd kiedyś [być może dlatego, że kable nie były wykonywane dokładnie jako 50 Ω (?)], dążenie do zachowania odcinków 1/2 λ...? Po prostu wtedy na końcach takich odcinków "sinusoida fali schodziła do zera", co nie powodowało szkodliwych odbić |
Nie, po prostu długość 1/2 nie transformuje impedancji i na reflektometrze masz wówczas miarodajne wskazanie.
| ya1 napisał/a: |
| Niedopasowanie anteny można było w pewnym stopniu zniwelować tak samo (?), regulując długością kabla. |
Jedynie osiągnąć można dopasowanie fidera do rozstrojonej anteny i to w punkcie pomiaru.
| Cytat: |
| [Pytanie. Czy to oznacza, że mając antenę o dowolnej impedancji i stosując pewną określoną długość kabla o innej impedancji falowej, możemy spowodować dopasowanie linii?] |
Możemy, poprzez zastosowanie balunów, gamma macht'ów lub innych układów dopasowujących. Najprostszy przykład to pionowa antena 1/2 zasilana od dołu. Przy długości 5.5m jest w rezonansie dla pasma cb, ale jej impedancja wynosi około 400 ohmów. Stąd potrzeba cewki w celu dopasowania impedancji.
Do dopasowania anten typu delta stosuje się balun 4-1, dla long wire'a to już 9-1 w celu obniżenia impedancji falowej
| Cytat: |
| Teraz kiedy mamy do dyspozycji kable i anteny z dużą dokładnością [zapewne] trzymające parametr 50 Ω, możemy stosować odcinki przewodów jakie nam są potrzebne. |
Jarku, antena ma impedancję 50 ohm na tej częstotliwości, na której ją stroiłeś. Wskazanie reflektometru np. 1.5 oznacza że już jest wyżej lub niżej...
| ya1 napisał/a: |
| [stąd różny współczynnik skrócenia], |
Współczynnik skrócenia określa o ile mniejszą odległość pokona fala elektromagnetyczna w porównaniu do tej samej fali biegnącej w wolnej przestrzeni...
[ Dodano: 2009-09-26, 18:10 ]
| Cytat: |
| Czy to oznacza, że mając antenę o dowolnej impedancji i stosując pewną określoną długość kabla o innej impedancji falowej, możemy spowodować dopasowanie linii? |
Chwilę mi zajęło, ale znalazłem materiał, którym może ci Jarku pomóc:
http://www.kmg.ps.pl/to/linie_dlugie/zas_ant.html
SP3AYA - 27-09-2009, 22:44
:
| Góral napisał/a: | ||
Nie, po prostu długość 1/2 nie transformuje impedancji i na reflektometrze masz wówczas miarodajne wskazanie. |
No właśnie. Obrazowo na wykresie, jeśli sinusoida fali schodzi w to samo miejsce, przy takiej właśnie długości odcinka przewodu, to wówczas brak odbicia - czyli jak piszesz - nie transformuje impedancji...
W każdym innym przypadku, na końcach przewodu będziemy mieli jakąś różnicę amplitudy, więc część tej energii zostanie na granicy ośrodka odbita z powrotem Tak jakoś to sobie wizualnie przedstawiam w główce 
| Góral napisał/a: | ||
Współczynnik skrócenia określa o ile mniejszą odległość pokona fala elektromagnetyczna w porównaniu do tej samej fali biegnącej w wolnej przestrzeni... |
Zastosowałem sobie skrót myślowy i się zgubiłem
Gdyby kabel nie był wykonany dokładnie i powtarzalnie [różne odległości pokonywane przez falę w ośrodku], to współczynnik skróceni za każdym razem musiałby być inny i skąd byłoby wiadomo jaki odcinek odpowiadałby długości ½λ...
| Góral napisał/a: | ||
Chwilę mi zajęło, ale znalazłem materiał, którym może ci Jarku pomóc: |
Nie bardzo potrafiłem sobie to wyobrazić, ale właśnie o coś takiego mi chodziło. Tyle, że pytałem, czy da się to zrobić stosując jednorodny kabel o innej impedancji i regulując jego długością?
Góral - 28-09-2009, 06:08
:
| ya1 napisał/a: |
| W każdym innym przypadku, |
Ale to w przypadku gdy antena ma inną impedancję niż fider. W stosowanych antenach na pasmo cb, antena po dopasowaniu ma impedancję zbliżona do 50ohm. Wówczas długość kabla nie ma znaczenia.
| ya1 napisał/a: |
| Gdyby kabel nie był wykonany dokładnie i powtarzalnie [różne odległości pokonywane przez falę w ośrodku], to współczynnik skróceni za każdym razem musiałby być inny i skąd byłoby wiadomo jaki odcinek odpowiadałby długości ½λ... |
| Cytat: |
| Jeżeli producent nie podaje współczynnika skrócenia dla danego kabla, musimy go zmierzyć sami. Najprościej mierząc częstotliwość rezonansową dowolnego odcinka kabla. Częstotliwość ta jest proporcjonalna do szybkości rozchodzenia się fali elektromagnetycznej w badanym kablu. |
więcej info:
http://www.delta.poznan.pl/news/COAX.HTM
SP3AYA - 28-09-2009, 07:54
:
Jak widać ta strona jest kopalnią wiedzy
| Góral napisał/a: |
| W stosowanych antenach na pasmo cb, antena po dopasowaniu ma impedancję zbliżona do 50ohm |
W przypadku "normalnych anten". Inaczej, jeśli sobie weźmiesz kawałek drutu i zaczniesz kombinować z takim dipolem, a tym bardziej z innymi druciakami
Góral - 28-09-2009, 13:45
:
| ya1 napisał/a: |
| Inaczej, jeśli sobie weźmiesz kawałek drutu i zaczniesz kombinować z takim dipolem, a tym bardziej z innymi druciakami |
Niby tak, ale wówczas używasz układu dopasowującego.
Cewka w antenach fabrycznych jest również takim układem. Zasada ta sama, tylko sposób dopasowania może być różny.