송전선 끝에서는 어떻게됩니까?


26

두 안테나 사이를 전환하는 릴레이가 포함 된 위젯을 만들고 싶다고 가정 해 봅시다. 송신기에서 동축 전송 라인이 들어오고 각각 별도의 안테나로 전송되는 동축 전송 라인이 있습니다. 내부에는 중앙 도체를 전환하는 릴레이가 있으며 차폐는 릴레이 주변의 금속 인클로저로 종단됩니다.

개략도

이 회로 시뮬레이션CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도

또한 이것이 HF에서 작동 중이므로 인클로저가이 장치가 작동 할 때 발생하는 최소 파장에 비해 매우 작습니다.

지점 A에서 임피던스 불연속성이 있습니다. 동축은 50Ω 였지만 내부는 다른 것입니다. B 지점에는 50 \ Omega 로 다시 전환 할 때 또 다른 불연속성이 50Ω있습니다. 따라서 여기에는 약간의 파도 반사가 발생해야합니다.

이것이 송신기에 어떤 영향을 미칩니 까? SWR이 끔찍한가요? 왜?


그것은 당신이 요구하는 것 이상이지만, 당신이 손에 시간이 있다면 : documents.agilent.com/litweb/pdf/5988-6505KO.pdf
Photon

답변:


26

치수가 작 으면 효과가 거의 없습니다. 왼쪽에서 오면 'A'지점에서 반사 된 후 'B'에서 (거의) 동일하고 반대쪽의 재결합이 밀접하게 나타납니다. 'A'에서 'B'까지의 거리가 작 으면 이러한 반사가 효과적으로 취소됩니다.

예를 들어, 스위치 내부의 임피던스가 100Ω이라고 가정 해 봅시다. 'A'의 반사 계수는 0.333이되고 'B'의 반사 계수는 -0.333이됩니다. 외함 너비가 200mm라면 이러한 반사 사이의 시간은 약 1ns (HF에서 매우 작음)입니다.

반사는 'A'와 'B'사이에서 계속 '바운스'되며 전송 라인에 결합 된 에너지가있을 때마다 2ns 간격으로 발생하며 내부 손실로 인해 매번 감쇠됩니다.

선 아래로 이동하는 단위 단계의 효과를 보여주는 반사 다이어그램을 그릴 수 있습니다. 세로축은 시간과 가로축 거리를 나타냅니다. 예시적인 수치로, 수 나노초 동안 지속되는 송신기에서 약간의 오버 슈트가있을 것이다. 아마추어도 실례합니다!

반사도

편집하다 :-

supercat의 제안에 따라 소스 및로드에서 결과 파형을 보여주는 다른 스케치를 추가했습니다. 스텝 폭은 스위치를 왕복하는 왕복 시간입니다.

시뮬레이션 된 스코프 트레이스

그러나 이런 종류의 다이어그램은 현재 진행중인 상황에 대한 통찰력을 얻는 데 유용하지만 실제 오버 슈트 진폭을 계산하는 것은 그리 도움이되지 않습니다. 유한 상승 및 하강 시간, 스위치 내부의 다중 반사 (예 : 릴레이 접점의 각 측면) 및 기타 효과와 같은 효과는 이론적 인 전환을 부드럽게합니다. 나는 라인 감쇠 및 기타 손실에 대해서도 다루지 않았으며, 릴레이 스위치의 실제 임피던스가 사소한 것으로 추정하지도 않았습니다. 기껏해야 최악의 시나리오 만 추정 할 수 있습니다.


1
나는 이런 유형의 다이어그램을 본 적이 없지만 그것은 내가 본 가장 직관적 인 설명입니다. 이제 완벽하게 이해됩니다.
Phil Frost

좋은 다이어그램. A와 B에서 스텝 응답의 스코프 트레이스를 보여주고 스코프 트레이스에서 관찰 된 각각의 "스텝"이 중간 구간의 왕복 시간이라고 말하는 것이 도움이 될 수 있습니다. 디지털과 아날로그 영역에서 문제를 피하기 위해 어떤 조건을 충족해야하는지 명확하게하는 데 도움이됩니다 (예 : 디지털 신호를 보낼 때 울림으로 인한 잘못된 전이를 피하기 위해 어떤 종류의 기울기가 필요한지).
supercat 2016 년

분명히 수동 비디오 케이블 스플리터 박스는 작동합니다. 정확히 같은 원칙이어야합니다.
Kaz

2
완벽한 답변과 도표 +1
Andy aka

1
일반적으로 줄이 양쪽 끝에서 끝나더라도 크게 문제가되지 않습니다. 라인이로드 종료 된 경우 신호가 소스를 향하여 이동해서는 안되므로 해당 방향으로 이동하는 신호가 반사된다는 사실은 중요하지 않습니다. 라인이 소스로만 종료 된 경우로드에 부딪 치는 신호는 반사되지만 소스에 의해 무해하게 재 흡수됩니다. 그러나 케이블 중간에 불일치 영역이 있으면 소스 종단 부족이 문제가 될 수 있습니다.
supercat 2016 년

1

연결이 짧으면 그 영향은 무시할 수 있습니다.


그래서 들었습니다. 왜?
Phil Frost

인덕턴스와 캐패시턴스가 매우 작기 때문입니다. 모델링 해보십시오.
Leon Heller

0

경험상 신호 파장의 1/10보다 짧은 라인에서는 전송 라인 효과가 무시해도 무방하다. 안전하게 무시할 수있다. HF에서 파장은 10-100 미터입니다. 다시 말해서 와이어가 1-10 미터보다 짧으면 (정확한 사용 주파수에 따라 다름) 문제를 무시해도됩니다.

당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.