22 | 09 | 2020
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 4024
Просмотры материалов : 11540443

Коллеги
Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Yandex]
Сейчас на сайте:
  • 26 гостей
  • 1 робот
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Последние новости
Конечная длина линий электропередачи PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
21.06.2012 11:28

Конечная длина линий электропередачи

Линии бесконечной длины интересная абстракция, но физически невозможно. Все линии имеют некоторую конечную длину, и как таковой не ведут себя точно так же, как бесконечная линия. Если этот кусок из 50 Ω "RG-58 / U" Я кабеля измеряется омметром лет назад был бесконечно долго, я на самом деле был бы в состоянии измерить 50 Ω стоит сопротивления между внутренним и внешним проводниками. Но это не бесконечный в длину, и поэтому она определяется как "открытый" (бесконечное сопротивление).

Тем не менее, характерные рейтинг сопротивление линии имеет важное значение, даже при общении с ограниченной длины. Старый термин для характеристики импеданса, который мне нравится его описательную ценность, является волновое сопротивление. Если переходных напряжений ("Волна") применяется к концу линии, линия будет использовать ток, пропорциональный величине перенапряжения разделен на волновое сопротивление линии (I = E / Z). Закон отношения Эта простая, Ома между током и напряжением будут справедливы в течение ограниченного периода времени, но не бесконечно.

Если конец линии произошел обрыв - то есть не подключать - текущая «волна» распространяется вниз длина линии будет остановить в конце, так как электроны не могут протекать там, где нет продолжать путь. Это резкое прекращение тока в конце линии вызывает "нагромождение" происходит по всей длине линии, так как электроны последовательно найти некуда идти. Представьте себе поезд, идущий вниз по дорожке с слабину между вагон соединения: если головная машина неожиданно врезается в неподвижное баррикады, он придет на остановку, в результате чего одна за его остановиться, как только первый слабый связи поглощается, что приводит следующий вагон, чтобы остановить, как только слабину следующей муфты занята, и так далее до последнего вагона останавливается. Поезд не остановился вместе, а в последовательности от первого автомобиля в последнем (рис. ниже )

Отраженные волны.

Сигнал, распространяющийся от источника конце линии передачи с нагрузкой класса называют падающей волны. Распространения сигнала от нагрузки конец источника конца (например, что произошло в этом примере с текущей встрече конце разомкнутой линии) называется отраженной волны.

При этом электрон "нагромождение" распространяется обратно в батареи, ток аккумулятора прекращается, и линия действует как простой открытой схеме. Все это происходит очень быстро, для линий электропередачи разумные сроки, и поэтому омметр измерения линии никогда не раскрывает короткий период времени, когда линия на самом деле ведет себя как резистор. Для длинной в милю кабель со скоростью фактор 0,66 (скорость распространения сигнала составляет 66% от скорости света, или 122 760 миль в секунду), она занимает лишь 1/122 760 секунды (8,146 мкс) для сигнала для перемещения из одного конца к другому. На текущий сигнал достигает конца линии и "отражать" обратно к источнику, времени приема-передачи в два раза больше этой цифры, или 16,292 мкс.

Высокоскоростные измерительные приборы способны обнаружить это время прохождения от источника до конца строки и обратно к источнику снова, и может быть использован для определения длины кабеля. Этот метод может также использоваться для определения наличия и расположения перерыв в одном или обоих проводников кабеля, так как ток будет "отражать" с обрыва провода так же, как это будет с конца кабеля с разомкнутым. Инструменты, предназначенные для таких целей, называют временной области рефлектометры (ДТР). Основным принципом является идентичной гидролокатора дальномерной: генерация звукового импульса и измерения времени, которое требуется для возврата эхо-сигнала.

Подобное явление имеет место, если к концу линии короткое замыкание: когда напряжение волновой фронт достигает конца линии, отражается обратно к источнику, потому что напряжение не может существовать между двумя электрически общих точек. При этом отраженная волна достигнет источника, источник считает, что вся линия передачи, как короткое замыкание. Опять же, это происходит так быстро, как сигнал может распространяться туда-обратно вниз и вверх от линии передачи на любой скорости разрешено диэлектрического материала между проводниками линии.

Простой эксперимент иллюстрирует явление отражения волн в линии передачи. Возьмите веревку на одном конце и "кнут", это с быстрым вверх-вниз, движения запястья. Волны можно увидеть путешествие вниз длину веревки, пока он не исчезает полностью за счет трения (рис. ниже )

Потери линии электропередачи.

Это похоже на длинную линию передачи с внутренней потери: сигнал неуклонно ослабевает по мере его распространения вниз длина линии, никогда не отражает обратно к источнику. Однако, если в дальний конец веревки крепится к твердым предметом в точке перед общей рассеиваемой инцидент волны, вторая волна будет отражаться обратно в руки: (рисунок ниже )

Отраженные волны.

Как правило, цель линии является передача электрической энергии из одной точки в другую. Даже если сигналы предназначены только для информации, а не к власти, некоторые важные устройства нагрузки, идеальным вариантом было бы для всех первоначальную энергию сигнала на выезд от источника к нагрузке, а затем полностью поглощается или рассеивается в нагрузке для максимального сигнала к шуму. Таким образом, "потери" по всей длине линии нежелательно, так как отражаются волны, так как отраженная энергия есть энергия не доставляется конечному устройству.

Размышления могут быть исключены из линии передачи, если импеданс нагрузки в точности равно характеристики ("Волна") сопротивление линии. Например, 50 Ω коаксиальный кабель, либо разомкнутый или короткое замыкание будет отражать все падающей энергии обратно к источнику. Однако, если 50 Ω резистор подключается на конце кабеля, не будет отраженной энергии, все сигнальные энергии, рассеиваемой резистором.

Это имеет смысл, если мы вернемся к нашему гипотетическому, бесконечной длины, например, линии электропередачи. Линии 50 Ω волновое сопротивление и бесконечной длины ведет себя так же, как 50 Ω сопротивление измеряется от одного конца. (Рис. ниже ) Если мы сократим эту строку в некоторой конечной длины, он будет вести себя как 50 Ω резистор постоянный источник напряжения постоянного тока в течение короткого времени, но ведут себя как открытые или короткое замыкание, в зависимости от условий мы оставляем сократить конце строки: открытое (рисунок ниже ) или замыкание. (Рис. ниже ), однако, если мы выключим линии с 50 Ω резистор, линия будет вновь вести себя как 50-резистор Ω, на неопределенное время: так же, как если бы она была бесконечной длины снова: (рисунок ниже )

Бесконечные линии электропередачи выглядит резистор.

Одна миля передачи.

Сокращенный линии электропередачи.

Линия прекращено в волновое сопротивление.

В сущности, резистор для естественного сопротивления линии делает линию "появляются" бесконечно долго, с точки зрения источника, потому что резистор имеет возможность вечно рассеивать энергию так же, как линии бесконечной длины возможность вечно поглощают энергию.

Отраженные волны также будет проявляться, если прекращение сопротивления не точно равно волновому сопротивлению линии передачи, а не только, если строка не подключать (открыто) или переключаемых (короткое). Хотя энергия отражение не будет общего с импеданс легкого несоответствия, это будет частичным. Это происходит или нет резистора больше или меньше, чем волновое сопротивление линии.

Re-отражениями отраженной волны может возникнуть на источник конце линии, если внутреннее сопротивление источника (Thevenin эквивалентное сопротивление) не точно равно волновому сопротивлению линии. Отраженная волна возвращается обратно к источнику будет рассеиваться полностью, если внутреннее сопротивление источника соответствует линии, но будут отражены на конец строки, как другой падающей волны, по крайней мере частично, если внутреннее сопротивление источника не совпадает с линией. Этот тип отражения может быть особенно опасен, поскольку он делает вид, что источник передается другой импульс.

  • ОБЗОР:
  • Волновое сопротивление также известен как волновое сопротивление, в связи с временной резистивной поведения любой линии электропередачи длиной.
  • Конечной длины линии появятся к источнику постоянного напряжения в постоянное сопротивление на некоторое короткое время, то, как все, что сопротивление линии заканчивается. Таким образом, открытый кабель просто читает «открытой» при измерении омметром, и «короткое», когда ее конец замкнут.
  • Переходные ("Волна") сигнала, подаваемого на один конец открытый или короткое замыкание линии будет "отражать" с дальнего конца линии как вторичных волн. Сигнал, движущийся по линии передачи от источника к загрузке называется падающей волны, сигнал "отскочил" от конца линии, путешествуя от нагрузки на источник, называется отраженной волны.
  • Отраженные волны также появится в линии прекращено резисторы точно не соответствующие волновому сопротивлению.
  • Конечной длины линии может быть сделано, чтобы появиться бесконечное в длину, если прекращается сопротивление равное значение волновое сопротивление линии. Это исключает все отражения сигнала.
  • Отраженная волна может стать повторно отражается от источника конце линии, если внутреннее сопротивление источника не соответствует волновому сопротивлению линии. Это повторное отраженная волна будет появляться, конечно, как любой другой импульсный сигнал передается от источника.
 
Для тебя
Читай
Товарищи
Друзья