Übertragungsleitungsmodell für Koaxialkabel
niki_t1
Ich habe 2 Fragen zur Übertragungsleitung. In der Koaxialleitung ist der mittlere Draht Kupfer und die äußere Leitung Aluminium, soweit ich das in meinem Koaxialkabel sehen kann. Ich habe ein paar Fragen dazu.
Frage 1:
Hier geht dieses Modell von einem einheitlichen Widerstand, Leitwert, Kapazität ... pro Längeneinheit beider Drähte aus und leitet dann die Gleichungen und die Eigenimpedanz ab. Dies ist jedoch bei Koaxialleitungen nicht der Fall, da der Mitteldraht (Kupfer) und der Rückleiter (Aluminium) beide unterschiedliche Widerstände, Kapazitäten ... pro Längeneinheit haben. Angenommen, der obere Draht und der untere Draht im Diagramm sind Kupfer bzw. Aluminium. Wie kommt es, dass wir verwenden dürfen?
Die zweite Frage ist auf der Anwendungsseite dieser Frage.
Frage 2:
Angenommen, ich füttere das Signal über den Mitteldraht (nehmen wir an, Antenne und Koaxialkabel sind perfekt aufeinander abgestimmt). Geflecht ist am Boden. Da die Antenne nun eine Übertragungsleitung ist, erhält die obere Antenne das gesamte Signal, aber die untere Antenne ist mit Masse verbunden. In diesem speziellen Fall strahlt die obere Hälfte, aber die untere Hälfte der Antenne strahlt nicht, da sie sich am Boden befindet. Aber das ist eine Topologie, die ich an einigen Stellen gesehen habe. Dies ergibt für mich keinen Sinn, da die Antenne eine Dipolantenne mit halber Wellenlänge sein soll und in beiden Teilen der Antenne die gleiche V / I-Charakteristik erzeugt werden sollte. Stattdessen legt dieses Design die untere Hälfte auf eine flache Spannung. Irgendwas interpretiere ich hier wohl falsch.
Ihre Anleitung wird sehr geschätzt.
Antworten (3)
Markus Müller
Der Widerstand des Außen- und Innenleiters ist wichtig – aber eben nicht so, wie ich denke, dass Sie denken, dass sie es sind.
Das Widerstandselement im Ersatzschaltbild existiert nicht, da die Energie in den Leitern vom Anfang der Koaxialleitung bis zum Ende fließen muss.
In einem Wellenleiter wie einem Koaxialkabel wird Energie als Welle innerhalb des Dielektrikums transportiert – und Verluste innerhalb dieses isolierenden Materials sind normalerweise mindestens so wichtig wie die Verluste der Kantenströme im umgebenden Leiter.
Wenn Sie sich ansehen, wie tief die Welle im Inneren des Koaxialkabels in den Innenleiter eindringt, werden Sie feststellen, dass es oft nur ein paar µm sind – und daher finden Sie dort viele hochwertige Kabel Leiter besteht eigentlich aus Stahl oder Aluminium und ist nur mit einer dünnen Kupferschicht überzogen.
Gleiches gilt für den Außenleiter. Aufgrund der Geometrie sind die Feldstärken typischerweise deutlich kleiner als am Mittelleiter, und daher tragen Verluste im Leiter nicht so stark zum Gesamtverlust bei; Daher findet man häufig dünne Folien als Außenleiter von Koaxialkabeln.
Andi aka
Es ist sehr wahrscheinlich, dass das Koaxialkabel im Bild als "unsymmetrisch" verwendet wird, dh unsymmetrisch am Transistor und symmetrisch an der Antenne. Wählen Sie die richtige Länge des Koaxialkabels und verwenden Sie es als Impedanztransformator, und Sie erhalten diesen Effekt: -
Oben links sehen Sie die "konventionelle" Art, aus einer unsymmetrischen Ansteuerung eine symmetrische Antennenspeisung zu machen. Dabei wird ein Dummy-Stück Koaxialkabel verwendet, das auf eine Länge einer Viertelwelle eingestellt ist. Durch Anwenden eines weiteren äußeren Schildes (wie Sie es in Ihrer Frage zu haben scheinen) wird ein alternativer "unbalancierter" Ansatz realisiert.
Bei Aluminium gegenüber Kupfer ist der Schleifenwiderstand pro Meter wichtig, und Aluminium und Kupfer unterscheiden sich sowieso nicht so sehr in der Leitfähigkeit: -
Marko Buršič
R und L sind äquivalenter Widerstand und Induktivität pro Längeneinheit, wie Ohm/m. Das Äquivalent bedeutet die Summe aller in diesem Abschnitt, dann erhalten Sie eine einzelne. Wenn Sie möchten, können Sie ein neues Modell R_wire, R_braid erstellen und das R in R = R_wire + R_braid ändern.
Die abgebildete Antenne ist falsch angeschlossen. Da der Dipol eine symmetrische Last ist, während das Koaxialkabel unsymmetrisch ist. Daher sollten Sie am Ende des Koaxialkabels einen BALUN (BALanced / UNbalanced) montieren.
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