Каковы основные параметры двухпроводной линии передачи. Как рассчитать волновое сопротивление двухпроводной линии. Какие факторы влияют на характеристики двухпроводной линии. Каковы преимущества и недостатки двухпроводных линий передачи.
Основные характеристики двухпроводной линии передачи
Двухпроводная линия передачи представляет собой простейший тип линии для передачи высокочастотных сигналов. Она состоит из двух параллельных проводников, разделенных диэлектриком (обычно воздухом). Основные характеристики такой линии:
- Волновое сопротивление
- Погонное затухание
- Скорость распространения волны
- Коэффициент укорочения
Рассмотрим подробнее каждый из этих параметров и факторы, влияющие на них.
Расчет волнового сопротивления двухпроводной линии
Волновое сопротивление является одной из важнейших характеристик линии передачи. Для двухпроводной линии оно рассчитывается по формуле:
Z = 276 * log(2D/d)
Где:
- Z — волновое сопротивление, Ом
- d — диаметр проводников
Как видно из формулы, волновое сопротивление зависит только от геометрических размеров линии. Для типичных двухпроводных линий оно составляет 300-600 Ом.
Факторы, влияющие на характеристики двухпроводной линии
На параметры двухпроводной линии влияют следующие основные факторы:
- Диаметр проводников — влияет на волновое сопротивление и потери
- Расстояние между проводниками — определяет волновое сопротивление
- Материал проводников — влияет на потери
- Диэлектрик между проводниками — влияет на скорость распространения
- Частота сигнала — влияет на затухание
Правильный выбор этих параметров позволяет оптимизировать характеристики линии для конкретного применения.
Преимущества двухпроводных линий передачи
Двухпроводные линии обладают рядом преимуществ:
- Простота конструкции
- Низкая стоимость
- Малые потери на низких частотах
- Широкая полоса пропускания
- Возможность передачи большой мощности
Благодаря этим достоинствам двухпроводные линии широко применяются в радиотехнике, особенно на низких частотах.
Недостатки двухпроводных линий передачи
К основным недостаткам двухпроводных линий можно отнести:
- Большие габариты по сравнению с коаксиальным кабелем
- Чувствительность к внешним помехам
- Излучение энергии в окружающее пространство
- Зависимость параметров от окружающих предметов
Эти недостатки ограничивают применение двухпроводных линий на высоких частотах и в условиях сильных помех.
Области применения двухпроводных линий передачи
Несмотря на недостатки, двухпроводные линии находят широкое применение в следующих областях:
- Антенно-фидерные устройства
- Согласующие устройства
- Линии задержки
- Измерительная техника
- Силовые линии электропередачи
В этих применениях простота и низкая стоимость двухпроводных линий часто перевешивают их недостатки.
Методы расчета параметров двухпроводных линий
Для расчета характеристик двухпроводных линий применяются следующие основные методы:
- Аналитические формулы — для простых конфигураций
- Численные методы — для сложных геометрий
- Электродинамическое моделирование
- Экспериментальные измерения
Выбор метода зависит от требуемой точности и сложности конструкции линии. Для типовых применений обычно достаточно простых аналитических формул.
Влияние неоднородностей на характеристики двухпроводной линии
В реальных двухпроводных линиях всегда присутствуют различные неоднородности, влияющие на их характеристики:
- Изгибы линии
- Места соединений
- Неравномерность диэлектрика
- Отклонения геометрических размеров
Эти неоднородности вызывают отражения сигнала и искажения его формы. Для минимизации их влияния необходимо тщательно контролировать геометрию линии при ее изготовлении.
Сравнение двухпроводных и коаксиальных линий передачи
По сравнению с коаксиальными кабелями двухпроводные линии имеют следующие отличия:
| Параметр | Двухпроводная линия | Коаксиальный кабель |
|---|---|---|
| Волновое сопротивление | 300-600 Ом | 50-75 Ом |
| Потери | Меньше на НЧ | Меньше на ВЧ |
| Габариты | Больше | Меньше |
| Помехозащищенность | Низкая | Высокая |
Выбор типа линии зависит от конкретного применения и требований к системе передачи.
Заключение
Двухпроводные линии передачи, несмотря на кажущуюся простоту, обладают сложными электродинамическими свойствами. Понимание их характеристик и методов расчета позволяет эффективно применять эти линии в различных областях радиотехники и электроники. При правильном проектировании двухпроводные линии способны обеспечить отличные параметры передачи сигналов в широком диапазоне частот.
СВЧ цепи. Анализ и автоматизированное проектирование
СВЧ цепи. Анализ и автоматизированное проектирование
ОглавлениеПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮГлава 1. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ 1.1. ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЛИНИИ НА СОСРЕДОТОЧЕННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ 1.2. ОСНОВНЫЕ ПАРМЕТРЫ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ 1.3. ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК, ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ ОТРЕЗКУ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ 1.4. ТРАНСФОРМАЦИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ 1.5. КОРОТКОЗАМКНУТЫЕ И РАЗОМКНУТЫЕ НА КОНЦЕ ОТРЕЗКИ ЛИНИИ 1.6. РЕЖИМ ПОЛНОГО ОТРАЖЕНИЯ 1.7. ЛИНИЯ ПРИ ЧИСТО АКТИВНОМ ЛИБО РЕАКТИВНОМ СОПРОТИВЛЕНИИ НАГРУЗКИ Глава 2. ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ 2.3. ПРЯМОУГОЛЬНЫЙ ВОЛНОВОД 2.4. КРУГЛЫЙ ВОЛНОВОД 2.5. СИММЕТРИЧНАЯ ПОЛОСКОВАЯ ЛИНИЯ 2.6. МИКРОПОЛОСКОВАЯ ЛИНИЯ 2.7. ЧЕТНАЯ И НЕЧЕТНАЯ МОДЫ В СВЯЗАННЫХ ПОЛОСКОВЫХ ЛИНИЯХ 2.7.2. СВЯЗАННЫЕ МИКРОПОЛОСКОВЫЕ ЛИНИИ Глава 3. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЯ ЛАПЛАСА 3.2. КОНЕЧНО-РАЗНОСТНАЯ АППРОКСИМАЦИЯ УРАВНЕНИЯ ЛАПЛАСА 3.2.2. ОДНОРОДНЫЙ ДИЭЛЕКТРИК. НЕРАВНОМЕРНЫЕ СЕТКИ 3.  2.3. ОДНОРОДНЫЙ ДИЭЛЕКТРИК. КРИВОЛИНЕЙНЫЕ ГРАНИЦЫ3.2.4. ОДНОРОДНЫЙ ДИЭЛЕКТРИК. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ 3.2.5 СЛОИСТЫЙ ДИЭЛЕКТРИК 3.2.6. МЕТОДЫ, УСКОРЯЮЩИЕ РЕШБНИЕ СИСТЕМ ИЗ КОНЕЧНО-РАЗНОСТНЫХ УРАВНЕНИЙ 3.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГОННОЙ ЕМКОСТИ 3.4. РАСЧЕТ МИКРОПОЛОСКОВОЙ ЛИНИИ 3.4.2. СВЯЗАННАЯ ЛИНИЯ 3.5. МЕТОД МОНТЕ-КАРЛО 3.6. ЗАКОН ГАУССА 3.7. МЕТОД МОМЕНТОВ Глава 4. СОГЛАСУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА НА СОСРЕДОТОЧЕННЫХ И РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ. МЕТОДЫ СОГЛАСОВАНИЯ 4.1.1. ДИАГРАММА ПРОВОДИМОСТЕЙ 4.2. ДИАГРАММА СМИТА ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ 4.3. СОГЛАСУЮЩИЕ ЦЕПИ НА СОСРЕДОТОЧЕННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ 4.3.2. СОГЛАСУЮЩИЕ ЦЕПИ НА РЕАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ 4.3.3. АТТЕНЮАТОРЫ НА СОСРЕДОТОЧЕННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ 4.4. ПОЛУВОЛНОВЫЕ И ЧЕТВЕРТЬВОЛНОВЫЕ ОТРЕЗКИ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ 4.5. СОГЛАСУЮЩИЕ ШЛЕЙФЫ 4.6. АНАЛИЗ КАСКАДНЫХ ЦЕПЕЙ 4.6.1. ABCD-МАТРИЦЫ 4.6.2. ABCD-МАТРИЦЫ ПРОСТЕЙШИХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ 4.6.3. МАТРИЦА РАССЕЯНИЯ Глава 5.  СВЧ ЦЕПИ НА ОТРЕЗКАХ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ5.1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФИЛЬТРОВ НИЖНИХ ЧАСТОТ НА СОСРЕДОТОЧЕННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ 5.1.1. ФИЛЬТРЫ ВЕРХНИХ ЧАСТОТ 5.1.2. ПЕРБХОД ОТ ФИЛЬТРА-ПРОТОТИПА НИЖНИХ ЧАСТОТ К ПОЛОСОВОМУ ФИЛЬТРУ 5.2. ФИЛЬТРЫ НИЖНИХ ЧАСТОТ НА ЭЛЕМЕНТАХ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ 5.2.1. ВЛИЯНИЕ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ 5.3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФИЛЬТРОВ ВЕРХНИХ ЧАСТОТ НА ЭЛЕМЕНТАХ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ 5.5. СТУПЕНЧАТЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ 5.6. ПЛАВНЫЕ ПЕРЕХОДЫ 5.7. ШЛЕЙФНЫЕ ОТВЕТВИТЕЛИ 5.8. КОЛЬЦЕВОЙ МОСТ (180°-НОЕ ГИБРИДНОЕ СОЧЛЕНЕНИЕ) 5.9. ДЕЛИТЕЛЬ (СУММАТОР) МОЩНОСТИ 5.10. ОТВЕТВИТЕЛЬ ЛАНГЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ |
2. Полное сопротивление двухпроводной линии.
2.1. Сопротивление одного провода двухпроводной линии.
Из курса ТОЭ
известно, что индуктивность двухпроводной
линии, т.
е. петли, образованной её прямыми
и обратными проводами, на 1 км линии при
равномерном распределении тока по
сечению определяется выражением
,
где
— абсолютная магнитная проницаемость вакуума;
D – расстояние между проводами двухпроводной линии;
rпр – радиус провода;
μ
– относительная магнитная проницаемость провода.Индуктивное сопротивление одного провода двухпроводной линии
При подстановки значения μ0 имеем
.
Перейдём от натурального логарифма к десятичному, с учётом ln N ≈ 2,3 lg N, имеем
— индуктивное сопротивление одного провода двухпроводной линии обусловленное внешним магнитным полем;
— индуктивное сопротивление одного провода двухпроводной линии обусловленное внутренним магнитным полем.
Для проводников
из цветного металла μ = 1.
В этом случае
при f
= 50 Гц ω= 314 и
Полное сопротивление одного провода двухпроводной линии
2.2. Полное сопротивление провода в системе провод-земля.
Рассмотрим однопроводную линию с возвратом тока через землю, т.е. систему провод-земля. Распределение переменного тока в толще земли подчиняется сложной закономерности. Плотность тока j убывает по мере удаления от провода в горизонтальном направлении и по мере углубления в
землю.
Наибольшая плотность тока наблюдается на поверхности земли под проводом. Чем больше проводимость земли, тем меньше её объём участвует в проведении тока.
Теоретически при бесконечно большой проводимости земли весь ток возвращаясь, протекает по её поверхности.
Аналитически и экспериментальные исследования, выполненные Люденбергом, Карсоном и другими, показали, что с точностью, достаточной для практических расчетов можно считать, что однопроводная система с расстоянием между проводами, где
Dз – эквивалентная глубина возврата тока в земле;
f – частота тока;
γ – удельная проводимость земли.
При частоте 50 Гц значение Dз для различных сред следующее:
Среда | Каменистая почва | Сухая почва | Сырая почва | Морская вода |
Удельная проводимость | 1 | |||
Эквивалентная глубина, м | 9380 | 2960 | 938 | 94 |
Если нет данных о
грунтах на трассе линии, то в качестве
среднего значения обычно принимают Dз = 1000 м.
в
независимости от высоты подвеса h
провода над землёй. При протекании тока
в земле имеют место потери активной
мощности. Эти потери почти не зависят
от проводимости земли.
В случае малой проводимости грунта глубина проникновения тока в землю увеличивается, что приводит к уменьшению его плотности. При большей проводимости ток проникает в землю на небольшую глубину, а плотность его увеличивается.
Получается, что проводник по которому течёт ток имеет как бы постоянное сопротивление. При f = 50 Гц эти потери можно учесть увеличением активного сопротивления провода на 0,05 ОМ/КМ. Тогда полное сопротивление системы провод-земля
.
Поставщики беспроводных радиочастот и ресурсы
Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов RF и Wireless.
На сайте представлены статьи, учебные пособия, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тесты и измерения,
калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.
Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и дисциплинам MBA.
Статьи о системах на основе IoT
Система обнаружения падений для пожилых людей на основе IoT : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей.
В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падения IoT.
Подробнее➤
См. также другие статьи о системах на основе IoT:
• Система очистки туалетов AirCraft.
• Система измерения удара при столкновении
• Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей
• Система помощи водителю
• Система умной розничной торговли
• Система мониторинга качества воды
• Система интеллектуальной сети
• Умная система освещения на основе Zigbee
• Умная система парковки на базе Zigbee
• Умная система парковки на базе LoRaWAN.
Радиочастотные беспроводные изделия
Этот раздел статей охватывает статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE/3GPP и т. д. , стандарты. Он также охватывает статьи, связанные с испытаниями и измерениями, посвященные испытаниям на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF/PHY. СМ. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ >>.
Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH была рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Подробнее➤
Основные сведения о повторителях и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов повторителей, используемых в беспроводных технологиях. Подробнее➤
Основы и типы замираний : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные замирания, быстрые замирания и т.
д., используемые в беспроводной связи.
Подробнее➤
Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G. Архитектура сотового телефона. Подробнее➤
Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи по соседнему каналу, помехи в одном канале, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. д. Подробнее➤
Раздел 5G NR
В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (новое радио), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. д.
5G NR Краткий справочный указатель >>
• Мини-слот 5G NR
• Часть полосы пропускания 5G NR
• БАЗОВЫЙ НАБОР 5G NR
• Форматы 5G NR DCI
• 5G NR UCI
• Форматы слотов 5G NR
• IE 5G NR RRC
• 5G NR SSB, SS, PBCH
• 5G NR PRACH
• 5G NR PDCCH
• 5G NR PUCCH
• Опорные сигналы 5G NR
• 5G NR m-Sequence
• Золотая последовательность 5G NR
• 5G NR Zadoff Chu Sequence
• Физический уровень 5G NR
• MAC-уровень 5G NR
• Уровень 5G NR RLC
• Уровень PDCP 5G NR
Учебники по беспроводным технологиям
В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводным сетям.
Он охватывает учебные пособия по таким темам, как
сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS,
GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, беспроводная сеть, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. д.
См. ИНДЕКС УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ >>
Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы, посвященные технологии 5G:
Учебник по основам 5G
Диапазоны частот
учебник по миллиметровым волнам
Рамка волны 5G мм
Зондирование канала миллиметровых волн 5G
4G против 5G
Испытательное оборудование 5G
Архитектура сети 5G
Сетевые интерфейсы 5G NR
звучание канала
Типы каналов
5G FDD против TDD
Нарезка сети 5G NR
Что такое 5G NR
Режимы развертывания 5G NR
Что такое 5G ТФ
В этом учебнике GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения,
Типы пакетов GSM, структура кадров GSM или иерархия кадров, логические каналы, физические каналы,
Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM или настройка вызова или процедура включения питания,
Вызов MO, вызов MT, модуляция VAMOS, AMR, MSK, GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы мобильного телефона,
Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Читать дальше.
LTE Tutorial , описывающий архитектуру системы LTE, включая основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он предоставляет ссылку на обзор системы LTE, радиоинтерфейс LTE, терминологию LTE, категории LTE UE, структуру кадра LTE, физический уровень LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, Voice Over LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE advanced.➤Подробнее.
Радиочастотные технологии Материал
На этой странице мира беспроводных радиочастот описывается пошаговое проектирование преобразователя частоты на примере повышающего преобразователя частоты 70 МГц в диапазон C.
для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO,
амортизирующие прокладки. ➤Читать дальше.
➤ Проектирование и разработка РЧ приемопередатчика
➤Дизайн радиочастотного фильтра
➤Система VSAT
➤Типы и основы микрополосковых
➤Основы волновода
Секция испытаний и измерений
В этом разделе рассматриваются ресурсы по контролю и измерению, контрольно-измерительное оборудование для тестирования тестируемых устройств на основе
Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.
ИНДЕКС испытаний и измерений >>
➤Система PXI для контрольно-измерительных приборов.
➤ Генерация и анализ сигналов
➤ Измерения физического уровня
➤ Тестирование устройства WiMAX на соответствие
➤ Тест на соответствие Zigbee
➤ Тест на соответствие LTE UE
➤ Тест на соответствие TD-SCDMA
Волоконно-оптические технологии
Волоконно-оптический компонент основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель,
фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д. Эти компоненты используются в оптоволоконной связи.
ИНДЕКС оптических компонентов >>
➤Руководство по оптоволоконной связи
➤APS в SDH
➤Основы SONET
➤ Структура кадра SDH
➤ SONET против SDH
Поставщики беспроводных радиочастот, производители
Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений,
см. ИНДЕКС поставщиков >>.
Поставщики ВЧ-компонентов, включая ВЧ-изолятор, ВЧ-циркулятор, ВЧ-смеситель, ВЧ-усилитель, ВЧ-адаптер, ВЧ-разъем, ВЧ-модулятор, ВЧ-трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, осциллятор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексер, дуплексер, чип-резистор, чип-конденсатор, чип-индуктор, ответвитель, ЭМС, программное обеспечение RF Design, диэлектрический материал, диод и т. д.
Поставщики радиочастотных компонентов >>
➤Базовая станция LTE
➤ РЧ-циркулятор
➤РЧ-изолятор
➤Кристаллический осциллятор
MATLAB, Labview, Embedded Исходные коды
Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW.
Эти коды полезны для новичков в этих языках.
СМОТРИТЕ ИНДЕКС ИСТОЧНИКОВ >>
➤ 3–8 код декодера VHDL
➤Скремблер-дескремблер Код MATLAB
➤32-битный код ALU Verilog
➤ T, D, JK, SR триггер коды labview
*Общая медицинская информация*
Сделайте эти пять простых вещей, чтобы помочь остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: Мойте их часто
2. ЛОКОТЬ: кашляйте в него
3. ЛИЦО: Не прикасайтесь к нему
4. НОГИ: Держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВУЙТЕ: Болен? Оставайтесь дома
Используйте технологию отслеживания контактов >> , следуйте рекомендациям по социальному дистанцированию >> и установить систему наблюдения за данными >> спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таких стран, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19так как это заразное заболевание.
Радиочастотные калькуляторы и преобразователи
Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения.
Они охватывают беспроводные технологии, такие как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. д.
СМ. КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤Калькулятор пропускной способности 5G NR
➤ 5G NR ARFCN и преобразование частоты
➤ Калькулятор скорости передачи данных LoRa
➤ LTE EARFCN для преобразования частоты
➤ Калькулятор антенны Yagi
➤ Калькулятор времени выборки 5G NR
IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии
В разделе, посвященном IoT, рассматриваются беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet,
6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT+, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.
Он также охватывает датчики IoT, компоненты IoT и компании IoT.
См. главную страницу IoT>> и следующие ссылки.
➤РЕЗЬБА
➤EnOcean
➤ Учебник LoRa
➤ Учебник по SIGFOX
➤ WHDI
➤6LoWPAN
➤Зигби RF4CE
➤NFC
➤Лонворкс
➤CEBus
➤УПБ
СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ
Учебники по беспроводным радиочастотам
GSM ТД-СКДМА ваймакс LTE UMTS GPRS CDMA SCADA беспроводная сеть 802.11ac 802.11ad GPS Зигби z-волна Bluetooth СШП Интернет вещей Т&М спутник Антенна РАДАР RFID
Различные типы датчиков
Датчик приближения Датчик присутствия против датчика движения Датчик LVDT и RVDT Датчик положения, смещения и уровня датчик силы и датчик деформации Датчик температуры датчик давления Датчик влажности датчик МЭМС Сенсорный датчик Тактильный датчик Беспроводной датчик Датчик движения Датчик LoRaWAN Световой датчик Ультразвуковой датчик Датчик массового расхода воздуха Инфразвуковой датчик Датчик скорости Датчик дыма Инфракрасный датчик Датчик ЭДС Датчик уровня Активный датчик движения против пассивного датчика движения
Поделиться этой страницей
Перевести эту страницу
СТАТЬИ
Раздел T&M
ТЕРМИНОЛОГИИ
Учебники
Работа и карьера
ПОСТАВЩИКИ
Интернет вещей
Онлайн калькуляторы
исходные коды
ПРИЛОЖЕНИЕ.
ПРИМЕЧАНИЯ
Всемирный веб-сайт T&M
Открытый провод без потерь
Одной из механически простейших линий передачи является открытая проводная линия. Это просто два одинаковых провода, идущих параллельно друг другу, изолируются прежде всего воздушным зазором между ними. Первоначально они использовались, потому что трудно было покрыть провода изоляцией. Сегодня они все еще используются в силовой передаче, поскольку большой воздушный зазор может быть более экономичным способом изоляции проводов, когда пространство невелико проблема. Открытая проводная линия передачи ниже используется для радиосигналов. Иногда это называется «лестничной линией», так как она напоминает веревочную лестницу.
Источник
ИЗОЛЯЦИЯ НА ПРОВОДАХ НЕЗНАЧИТЕЛЬНАЯ. Первичная изоляция между
провода воздух.
На некоторых линиях провода могут иметь тонкий слой изоляции.
на них. Это покрытие утеплителя будет несущественным в наших расчетах.
Изоляция не повлияет на сопротивление провода и, вероятно,
не влияет на утечку между проводами. Типичная изоляция имеет то же самое
магнитные свойства как у воздуха, так что это не повлияет на расчеты индуктивности.
Изоляция обычно влияет на расчеты емкости, но поскольку она
заполняет такую небольшую часть объема пространства вокруг проводов, что
на емкость тоже не сильно влияет.
ПРОКЛАДКИ НЕЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ. Обычно есть какие-то проставки, которые
держите два провода на фиксированном расстоянии друг от друга. Это необходимо как для сохранения
проводов от прикосновения и электрического замыкания, а также поддерживать постоянное
импеданс линии.
Как и изоляция, покрывающая провода, распорки, вероятно, имеют
очень незначительное влияние на сопротивление, емкость или индуктивность линии.
распорки могут повлиять на утечку между проводниками, однако мы собираемся
игнорировать этот эффект на данный момент.
ВОЗДУХ БЛИЗК К ВАКУУМУ. Электрически сухой воздух очень похож на вакуум с относительной диэлектрической и относительной проницаемостью, близкими к единице. Это может измениться из-за значительного количества воды в воздухе между проводниками. Вакуум и сухой воздух практически не имеют джоулевого или диэлектрического нагрева, поэтому утечка проводимость G=0 Сименс.
Иногда мы хотим сосредоточиться на влиянии емкости и индуктивности
на линии передачи, и не учитывать сопротивление и утечку
линии. Это известно как линия передачи без потерь.
Сопротивление и утечка преобразуют электрическую энергию в тепло. Источник должен будет поставлять эту энергию, и это будет энергия, которая не доходит до нагрузки. Идеальные конденсаторы и катушки индуктивности не генерируют нагревать. Они временно запасают энергию, но всегда отдают ее обратно в трансмиссию. линии (при условии, что они действуют как идеальные конденсаторы и катушки индуктивности).
Когда и сопротивление R’, и утечка G’ линии передачи равны нулю, не будет потерь энергии на тепло. Вся мощность, подаваемая в линию источник, будет доставлен в нагрузку. Это известно как линия передачи без потерь.
Хотя (почти) нет линий передачи без потерь, это удобный
приближение, когда количество потерянной энергии считается тривиальным. Это также делает
математика намного проще.
Приведенные ниже расчеты определяют коэффициент распространения, γ, затухание постоянная α, фазовая постоянная β, скорость, v и коэффициент скорости, VF для открытой проводной линии \[\begin{массив}{l} \gamma = \sqrt {\left({R’ + j2\pi fL’} \right)\left( {G’ + j2\pi fC’} \right)} \\ \gamma = \sqrt {\left( {0 + j2\pi fL’} \right)\left( {0 + j2\pi fC’} \right)} \\ \gamma = j2\pi f\sqrt {L’C’} = \alpha + j\beta \\ \alpha = 0\frac{{nepers}}{{meter}} = 8,686\left( 0 \right)\frac{{dB}}{{meter}} = 0\frac{{dB}}{{meter} }\\ \beta = 2\pi f\sqrt {L’C’} \frac{{радиан}}{{метр}}\\ v = \frac{{2\pi f}}{\beta } = \frac{{2\pi f}}{{2\pi f\sqrt {L’C’} }} = \frac{1}{ {\ sqrt {L’C’}}} \ frac {{метры}} {\ sec ond}} \\ VF = \frac{v}{c} = \frac{1}{{c\sqrt {L’C’} }} \конец{массив}\]
Приведенные выше расчеты показывают, что постоянная затухания α равна нулю, как в единицах
неперс/метр и дБ/метр для всех частот.
Это именно то, что человек ожидает
для линии без потерь. Это означает, что если на вход подается синусоида А вольта,
На выходе появляется синусоида вольта — независимо от частоты синусоиды.
Это хороший результат по двум причинам. Во-первых, ни одна из входных мощностей не теряется. разогрев линии передачи. Второе, что хорошо, это то, что затухание константа не будет искажать сигнал.
Фазовая постоянная β пропорциональна частоте f.
Обычно это то, что мы хотим видеть, потому что это делает скорость (и скорость
коэффициент) одинаков для всех частот. Другими словами, все частоты проходят через
линии передачи с той же скоростью. Это, в сочетании с постоянной затухания,
одинакова для всех частот, значит, сигнал будет поступать на выход точно так же, как
как он вошел.
{ — 1}}\left( {\frac{s}{d}} \right)}}} }}\\
v = \ frac {1} {{\ sqrt {{\ mu _r} {\ mu _0} {\ varepsilon _r} {\ varepsilon _0}}}} = \ frac {1} {{\ sqrt {{\ mu _0} }{\varepsilon _0}} }} = с
\конец{массив}\]
Это говорит о том, что когда воздух (или вакуум) находится в изоляции в линии, то в режиме без потерь линии электрическая энергия будет двигаться со скоростью света. Другой способ сказать, что коэффициент скорости равен 100 %, или VF = 1.
Людям это показалось любопытным, когда они впервые вычислили его в середине 19-го века. В то время они не ожидали, что между электричеством и светом будет связь. Но затем они провели некоторые чисто электрические измерения и заметили, что они предсказали, что электричество движется со скоростью света, как они знали.
Открытые линии электропередачи выглядят фантастически, по крайней мере, при упрощении предположений
сделал выше.
Они не имеют потерь, искажений и пропускают сигналы с максимальной скоростью.
возможная — скорость света в вакууме, гр.
Хотя эта идеализированная линия передачи выглядит неплохо, существенные ограничения.
МЕХАНИЧЕСКИЕ ОГРАНИЧЕНИЯ Одним из них является просто механическая сложность их создания. Провода, используемые в этих системах, часто неизолированы или используют воздух для обеспечения изоляция. Это может привести к созданию очень сложных механических структур.
Источник
Источник
СОЕДИНЕНИЕ
проблемы с электрикой у них. Каждая линия выглядит как первичная обмотка
непреднамеренного трансформатора, со всеми остальными близлежащими линиями, выглядящими
как вторичная обмотка этого трансформатора. Это означает, что власть будет
передаваться от каждой пары открытых проводов к каждой другой паре открытых проводов
что рядом.
Это много трансформеров, особенно когда вы можете
иметь 5000 открытых пар проводов, идущих в одно и то же место
Источник
ВОДА С этими линиями возникают проблемы, даже если они работают в изолированном
месте, вдали от других цепей, которые могут генерировать или принимать от них помехи.
Электрические и магнитные поля, создаваемые открытой проводной линией, простираются
достаточно далеко во всех направлениях. Таким образом, для того, чтобы наш анализ был правильным,
важно, чтобы воздух окружал линию со всех сторон. Если открытый провод
линия подходит к воде, земле, человеческим телам, проводникам, железу и другим
магнитные материалы и т. д. его характеристики изменятся, например,
импеданс (который еще не обсуждался). Электрические поля также могут
индуцировать вихревые токи в близлежащем проводящем материале, что может
форма потери мощности, не учтенная выше.
Попадание воды в зону вокруг кабеля может привести к значительной потере мощности из-за диэлектрического нагрева воды. Тип кабеля, называемый двойным проводом, иногда используется для маломощных приложений в закрытых (сухих) условиях. Но если двойной провод будет использоваться на открытом воздухе, его часто заменяют на окно, или лестница, линия. Воздушные зазоры в оконной/лестничной линии сделаны специально чтобы облегчить слив воды из линии, чтобы избежать чрезмерных утечек.
Если вы знаете, что вокруг ваших проводов всегда будет воздух,
направление, вам все равно, если ваша линия приведет к тому, что близлежащие петли провода будут иметь
наведенные напряжения, и вам все равно, есть ли в вашей линии напряжения, созданные
близлежащие петли провода, тогда может подойти открытая проводная линия.
