Seuraava kysymys sähköopista. Vaihtovirtapiirejä laskettaessahan virta muuttuu ajan funktiona, mutta haarautumattomassa johtimessa oletetaan tietyllä ajanhetkellä aina kulkevan saman virran koko johtimen matkalla.
Kun esim. tietoliikennesignaali kulkee pitkässä johtimessa niin näinhän ei ole asian laita. Millaiset laskutoimitukset tarvitaan virran määrittämiseen johtimen tietyssä pisteessä.
Entäs jännite johtimen tietyssä pisteessä. Ilmeisesti sen saa johtimen resistanssin ja ko. pisteessä kulkevan virran avulla, mutta miten. Normaalia Ohmin lakia nyt ei ainakaan voi käyttää.
Kun esim. tietoliikennesignaali kulkee pitkässä johtimessa niin näinhän ei ole asian laita. Millaiset laskutoimitukset tarvitaan virran määrittämiseen johtimen tietyssä pisteessä.
Entäs jännite johtimen tietyssä pisteessä. Ilmeisesti sen saa johtimen resistanssin ja ko. pisteessä kulkevan virran avulla, mutta miten. Normaalia Ohmin lakia nyt ei ainakaan voi käyttää.
Vastaukset 4
Vanhimmat
Tietyssä pisteessä ja ajan funktiona kai tarkoitit? Vai keskimääräistä?
Pitää tietää lähtöteho, johdon pituus ja vaimennus kyseisellä taajuudella. Vaihtosähköllä ei käytännössä ole puhtaita reistansseja, vaan puhutaan johtimen impedanssista. Puhelinkaapeleilla perinteisesti 600 ohmia, RF-tekniikassa koaksiaaleilla 50 ohmia ja TV järjestelmissä kokseilla yleensä 75 ohmia.
Laske vaimennus, niin voit laskea, millaisen jännitteen pisteessä oleva teho synnyttää kyseisessä impedanssissa.
Kaksinapaisen johdon (kaapelin) aaltoimpedanssi (jota nuo maintsemasi 600 Ω, 50 Ω ja 75 Ω edustavat, on aivan eri asia kuin saman johdon johdinmateriaalin ominaisresistanssista ja pituudesta johtuva ja vaimennukseen keskeisesti vaikuttava resistiivinen vastus.
Aaltoimpedanssi on tuon siirtolinjan induktanssin [H/m] ja kapasitanssin [F/m] suhdeluvun neliöjuuri.
Aaltoimpedanssin perusteella et voi laskea minkään kaapelin tuottamaa vaimennusta.
http://fi.wikipedia.org/wiki/Siirtolinja
En toki väittänyt, että vaimennusta laskettauisiin aaltoimpedanssin perusteella.
Kun tiedät vaimennuksen dB/m taajuuden funktiona ja aaltoimpedanssin, voi jännitteen laskea mielivaltaisessa pisteessä, edellyttäen, että syötetty teho ja taajuus on tiedossa. Ja tietysti, että VSVR (SAS) on niin pieni, ettei sitä tarvitse huomioida. Pelkästään johdinresistansseista laskien ainakin gigahertsitaajuuksilla alkaa vaimennus mennä paljon pieleen.
En väittänytkään, että aaltoimpedanssin perusteella voisi laskea vaimennuksen. Vaimennus löytyy datalehdilta, kunhan tietää siirtojohdon tyypin.
En rupea mitään kaavoja latelemaan mutta jonkinmoisen yleisperiaatteen voisin kuvailla.
SIlloin kun signaali muuttuu riittävän hitaasti, voidaan ajatella olevan kyse tasasähköstä. Johtimeksi voidaan ajatella puhdas resistanssi (tai joskus vaikka pelkkä johdekin, jos resistanssi on olennaisesti muualla).
Jos taas signaali muuttuu tarpeeksi nopeasti, tulee kuvaan muita ilmiöitä, joiden takia johdinta pitää ajatella rakennelmana, jossa on sarjassa induktansseja (ja resistansseja) ja jokaisen kahden induktanssin väliltä kapasitanssi maahan. Reaalijohdin on sellainen, joka syntyy kun em. induktanssien ja kapasitanssien määrä lähestyy ääretöntä kuitenkin niin että niiden summa on äärellinen.
Johdon impedanssi määräytyy isoilla taajuuksilla em. induktanssien ja kapasitanssien suhteesta ja laskennallisesti pitää asiaa tarkastella paremminkin aaltojen etenemisilmiönä. Silloin tulevat mukaan esim. aalloille ominaiset heijastumiset, joita tapahtuu aina kun siirrytään toisenlaiseen mediaan eli kun impedanssi vaihtuu.