www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Basics

Výkonové přizpůsobení a impedance

Komponenta 1
Komponenta 2

Obrázek 1: Výkonové sladění dvou komponent

Komponenta 1
Komponenta 2

Obrázek 1: Výkonové sladění dvou komponent

Výkonové přizpůsobení a impedance

Aby bylo možné ze zařízení odebírat maximální výkon, musí být každý spoj modulu vnitřně výkonově sladěn. To znamená, že výstupní odpor 1. modulu Ra se musí rovnat vstupnímu odporu Re 2. modulu. V každém jiném případě se část výkonu odrazí v důsledku nesouladu.

Takzvanou charakteristickou impedanci neboli odpor vedení lze vypočítat pomocí rozsáhlých rovnic vedení. Výsledkem je však jasná rovnice:

Vzorec pro charakteristickou impedanci: charakteristická impedance Z vedení se rovná druhé odmocnině z podílu indukčnosti potahu a kapacity potahu.

(1)

  • ZL: impedance v [Ω]
  • L': indukční povlak v [mH/km]
  • C': kapacitní povlak v [nF/km]

Výše uvedený vzorec platí pro zjednodušený případ bezeztrátového vedení s podmínkami R' = 0 Ω/m a G' = 0 S/m.
Je vidět, že charakteristická impedance je pro tuto podmínku frekvenčně nezávislá. Zkrácením délky kabelu ve jmenovateli i čitateli lze do výše uvedeného vzorce místo plášťů kabelu dosadit také kapacitu a indukčnost.

Tato úprava je nutná nejen u vysokofrekvenčních sestav, ale také u nízkofrekvenčních sestav, jako jsou reproduktory. V těchto příkladech však impedance kabelu nemá žádný vliv, protože kabel je mnohem kratší než vlnová délka.

Frekvenční nezávislost impedance

Proč by měla být hodnota kondenzátoru C nebo hodnota indukčnosti L frekvenčně závislá? Na frekvenci závisí nanejvýš reactance XC kondenzátoru nebo reactance XL indukčnosti. Ale na tyto veličiny se zde neptáme!

Pro vysvětlení vztahů můžeme jednotky měření trochu převést. K tomuto účelu lze použít tabulku v normě DIN 1301-2. Předpony jednotek „millis“ a „nanos” můžeme vynechat, protože nás zde zajímá pouze princip.

Takže nejpozději zde:
Vidíte, že charakteristická impedance musí být frekvenčně nezávislá, protože její měrnou jednotkou je frekvenčně nezávislý „Ohm“.