비교할 수없는 전송 라인을 이해하는 방법?
아래 그림에서 case-1로 표시된 일반적인 전송 라인 예에서 신호 경로와 리턴 경로는 서로 평행합니다. 신호가 왼쪽에서 오른쪽으로 전파되는 데 1ns가 걸린다고 가정 해 보겠습니다.
그러나 case-2의 경우 두 경로가 서로 평행하지 않은 경우 신호가 한쪽 끝에서 다른 끝으로 전파되는 데 얼마나 걸립니까? 여전히 1ns입니까? 신호 및 리턴 경로의 전류가 동시에 끝에 도달합니까?
답변 해 주셔서 감사합니다.
답변
따라서 먼저 다음과 같이 이미지를 약간 회전하면 작동 방식을 시각화하는 것이 훨씬 쉬워집니다.
이제 대부분의 TL 길이에 대해 두 와이어가 균형을 이루고 서로 동등하다는 것을 알 수 있습니다. 하나의 와이어가 조금 더 길고 + 끝에서 일치하는 구성 요소없이 튀어 나오는 맨 끝에 만 있습니다. 이것은 전파 지연으로 인해 반사가 개발되기 전에 피드 라인을 따라 이동하는 신호가 맨 끝에있을 것이 무엇인지 알지 못하는 경우에 의미가 있습니다. 따라서 처음에는 맨 끝에있는 것에 따라 다르게 작동하지 않습니다. 적어도 거기에 도달 할 때까지는 그렇지 않습니다.하지만 우리는 그것에 도달 할 것입니다.
이 시점에서 피드 라인은 기본적으로 여유 공간의 유전율이 일정한 균형 선으로 생각할 수 있습니다. 와이어 직경과 마찬가지로 선을 따라 변하는 유일한 부분은 선의 분리입니다. 평형 라인의 특성 임피던스에 대한 방정식을 살펴 보겠습니다.
\$Z_0 = \frac{276}{\sqrt{k}} \cdot \log(\frac{d}{r})\$
여기 \$k\$(1 가까이에 따라서 공기이며), 유전체의 유전율이고, \$d\$와이어 사이의 거리이며 \$r\$와이어 직경의 반경입니다. 이 설정에서는 \ 이외의 모든 것이 일정하게 유지되기 때문에$d\$ 피드 라인이 왼쪽에서 오른쪽으로 진행됨에 따라 특성 임피던스가 대수적으로 단조 증가합니다. 즉, 라인 아래로 이동함에 따라 특성 임피던스가 증가하는 균형 잡힌 라인이 있습니다.
이제 우리가 한 라인이 다른 라인보다 길지 않고이 전송 라인을 사용하여 하나의 일반 밸런스 라인 (고정 분리 포함)을 다른 분리를 가진 다른 라인에 연결하면 실제로 광대역을 얻게된다는 점이 흥미 롭습니다. 임피던스 매칭 세그먼트. 사실 두 개의 급전선을 함께 연결할 필요조차 없습니다. 이런 종류의 설계는 안테나 급전 점에서도 일치시키는 데 사용할 수 있습니다. 기계적 파동을 사용하여이 원리를 보여주는 아주 오래된 비디오가 있습니다. 전기 파와 동일하지만 여기에서 비디오를 볼 수 있습니다 (정말로 전체를 봐야하지만 비디오의 정확한 부분에 링크되어 있습니다. 내가 방금 언급 한 것).
주의해야 할 또 다른 사항은 와이어 분리가 너무 커지면 균형 잡힌 라인이 방사되기 시작한다는 것입니다. 그 시점에서 그것은 inverted-vee 다이폴 안테나 와 유사합니다 . 그것은 우리가 다루는 이격 거리가 그것이 전달하는 주파수의 파장과 유사한 거리에 접근하기 시작하면 대략적으로 발생하기 시작할 것입니다. 피드 라인 분리가 파장보다 현저히 작은 한, 라인 분리만으로는 원거리 장에서 크게 방사되지 않지만 일반적인 균형 선처럼 근거리 장의 영향에 의해 영향을받습니다. 주변에서 금속과 유도 결합되는 것을 포함합니다.
그래서 지금 우리가 추론해야 할 유일한 것은 신호가 쌍을 이루는 전선의 끝에 도달하면 끝에 추가 길이의 전선이 걸려있을 때 신호가 어떻게 반응하는지입니다. 우리는 일반적인 피드 라인이 먼 쪽의 와이어 중 하나에 만 연결된 길이의 느슨한 와이어에 어떻게 반응하는지 고려함으로써 그 시나리오를 효과적으로 추론 할 수 있습니다. 이것은 신호의 길이와 주파수에 따라 단일 와이어 안테나를 효과적으로 형성 할 것입니다. 이는 안테나가 얼마나 좋은지 그리고 전혀 방사 할 것인지를 결정할 것입니다. 이러한 종류의 안테나는 전혀 드물지 않으며 대부분의 FM 라디오는 비슷한 설정을 가지고 있지만 피드 라인은 일반적으로 여기에있는 것처럼 잘못 설계되지 않았습니다. 와이어의 길이가 파장의 길이에 가까워지면 어느 정도는 안테나처럼 작용할 것이고, 상당히 짧으면 그렇지 않을 것입니다. 안테나의 유효 "피드 포인트"에 관계없이 두 와이어 중 더 짧은 길이가됩니다. 여러분이 보게 될 것은 입사 신호의 일부가 안테나 와이어와의 임피던스 불일치 정도에 비례하여이 피드 포인트에서 반사되고 신호의 일부가 추가 와이어 세그먼트에서 방출된다는 것입니다.
이제 일반적으로 단일 와이어 안테나 (불균형 안테나라고 부름)로가는 밸런스 라인을 생성하려는 경우 적절한 방법은 밸런스 라인을 언밸런스 라인으로 변환하는 발룬을 사용하는 것입니다. 그것들은 몇 가지 목적으로 사용되는 접지에 연결될 것입니다. 불평형 안테나의 나머지 절반은 접지, 카운터 포이즈 또는 기타 금속 전도성 접지면이라는 점을 명심하십시오.
그러나이 설정에는 발룬이 없기 때문에 하단 요소는 에너지의 일부를 방출하고 상단 요소는 방출하지 않습니다. 일반적으로 발룬은 두 라인이 균형 잡힌 전력을 유지하도록 보장합니다. 이것은 반사파에서 이제 공통 모드 신호라는 상황이 발생한다는 것을 의미합니다. 이 상황에서 신호의 일부는 균형을 이루지 만 라인 중 하나가 초과하는 부분은 공통 모드 부분입니다. 신호의 균형 잡힌 부분은 정상적으로 전송선을 따라 다시 전파됩니다. 여기서 공통 모드 신호는 마치 와이어가 다른 안테나 인 것처럼 작동하지만 이번에는 신호의 공통 모드 부분에 대한 안테나가 전체입니다. 전송선의 길이. 균형을 잡는 반대 신호가 없기 때문에 전선이 충분히 길면 방사됩니다.