Pfad eines Signals, das auf einer nicht angepassten Übertragungsleitung übertragen wird

Ich habe eine grundlegende Frage zum Pfad eines Signals, das auf einer Übertragungsleitung mit einem Kurzschluss als Abschluss übertragen wird.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Angenommen, diese Leitung wird von einer anderen Leitung (links) mit Zc = 50 Ohm charakteristischer Impedanz getrieben. Die Leitung in meinem Schema ist darauf abgestimmt, ihr Abschluss jedoch nicht, sodass es zu einer Reflexion kommt (in diesem Fall Totalreflexion, da es sich um eine Kurzschlusslast handelt).

Ich würde sagen, dass das Signal, das von links kommt, entlang der gesamten Linie im Schema wandert, am Kurzschluss ankommt und dann zurückreflektiert wird.

Wenn Sie aber die Eingangsimpedanz der Übertragungsleitung auswerten und dann den entsprechenden Reflexionsfaktor finden, sehen Sie, dass auch am Anfang der Leitung Totalreflexion vorliegt (wie im Schema mit der Gleichung |Ґ(0)| = 1 gezeigt ). Aus dieser Überlegung scheint es, dass das Signal am Anfang der Linie reflektiert wird.

Es scheint für mich nicht richtig zu sein, da das Signal das Vorhandensein des Kurzschlusses nur erkennt, wenn es dort ankommt, aber die Mathematik sagt, dass |Ґ(0)| = 1. Welches ist die Lösung? Und warum werten die Leute oft den Eingangsreflexionskoeffizienten aus, da die Reflexion an anderen Positionen sein wird (glaube ich)?

Die ganze Idee, warum wir ein Stück Schnur "übereinstimmend" nennen, ist, dass es so ist, als wäre es nicht da (abgesehen von der Verzögerung). Das ist also zu erwarten.
Wie haben Sie den Eingangsreflexionskoeffizienten bewertet? Zeigen Sie die Mathematik, denn da irren Sie sich möglicherweise.
Warum kann nicht beides wahr sein? Wenn es vollständig reflektiert wird, ist es überall gleich, wo Sie die Größe der Reflexion betrachten ! Die Phase ändert sich natürlich, wenn Sie sich entlang der Linie bewegen, was dasselbe ist, als würde man sagen, dass die Reflexion weiter entfernt stattfindet.

Antworten (2)

Für diese Situation gibt es zwei nützliche Modelle:

  1. Die Eingangswelle tritt von links ein, läuft nach rechts, wird am Kurzschluss reflektiert, läuft nach links zurück und tritt über das Kabel aus.
  2. Es gibt eine stehende Welle mit einer Spannung Null am Kurzschluss, die sich durch das gesamte Kabel erstreckt.

Bei der linearen, verlustfreien Grenze sind diese sowohl mathematisch als auch physikalisch genau gleich.

Beide sind nützlich für die Berechnung, aber Sie können jeweils nur eines verwenden. Ihre Kombination führt zu Verwirrung.

Wenn Sie über die Bedingungen an verschiedenen Punkten der Leitung nachdenken möchten, ist das Stehwellenmodell oft einfacher. In diesem Fall zeigt es, dass sich die Bedingungen des Kurzschlusses jede halbe Wellenlänge wiederholen.

Vielen Dank, was passiert, wenn es Verluste gibt?
Kabelverluste bedeuten (1) im Wellenmodell, dass die Amplitude entlang beider Wellen abfällt und daher (2) die Nullstellen der stehenden Welle weniger Null sind, wenn Sie sich vom Kurzschluss entfernen. Bei einigen Wellenlängen nach links sind die Rückwelle und die resultierende stehende Welle vernachlässigbar.

Sie haben keine Angaben gemacht, wie weit Ihre gezeichneten Linien voneinander entfernt sind - sind sie parallel und welche geometrischen Formen haben die Linien? Daher haben wir keine Ahnung, was die Struktur zwischen den Punkten O und L tatsächlich ist.

Wenn man annimmt, dass die Leitungen gerade sind, sie parallel sind, sie aus verlustfreiem 50-Ohm-Koaxialkabel bestehen und sie so nahe beieinander liegen, dass die resultierende Struktur eine kurzgeschlossene Übertragungsleitung ist, kann er vermuten, dass die charakteristische Impedanz des Koaxialkabelpaars größer ist als 50 Ohm. Die Schätzung basiert auf einer reduzierten Kapazität pro Längeneinheit. Es ist eine Vermutung, weil ich nicht berechnen kann, was durch die Dispersion verursacht wird - die Welle breitet sich teilweise in der Isolierung der Koaxialkabel und teilweise im freien Raum um die Koaxialkabel mit höherer Geschwindigkeit aus.

Aber die vom Speisekabel (nicht gezeichnet) gesehene Eingangsimpedanz muss Null oder unendlich oder eine reine Reaktanz sein, die von der Frequenz und der Länge L abhängt. Nichts anderes ist möglich, da dies die Optionen sind, die eine 100% ige Reflexion erzeugen können.

Die eingespeiste Welle wird am Punkt O teilweise reflektiert und der Rest wird am Kurzschluss reflektiert. Da die Verbindungsstelle bei O nicht angepasst ist, setzt sich die reflektierte Welle teilweise zur Speiseleitung fort und kehrt teilweise nach rechts zurück, um vom Kurzschluss erneut reflektiert zu werden.

Ihre gezeichnete Struktur ist ein Resonator und bei Resonanzfrequenzen sieht Ihre Zuleitung null oder unendlich Ohm, bei anderen Frequenzen gibt es eine Reaktanz, die ohne geometrische und materielle Daten und Frequenz nicht vorhersagbar ist. Wenn die Daten gegeben wären, könnte die charakteristische Impedanz Ihres Koaxialkabelpaars berechnet werden, aber die Berechnung würde den Rahmen dieser Antwort sprengen.

Pfad eines Signals, das auf einer nicht angepassten Übertragungsleitung übertragen wird
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