Предавателна линия

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Предавателна линия е материална структура, която транспортира от едно място до друго енергия, като например електромагнитни вълни или звукови вълни, както и пренос на електроенергия. Според вида на предаване линията може да включва кабели, коаксиални кабели, диелектрични плочи, микролентови линии, оптични влакна, както и вълноводи.

При ниски честоти размерите на предавателните структури са малки в сравнение с дължината на електромагнитните вълни – променливотоковите процеси в електричните вериги се разглеждат като квазистационарни. В сила са законите на Кирхов, приложени към вериги съставени от дискретни елемнти. С нарастване на честотата съставните елемнти започват да оказват значително влияние. Между токовете и напреженията възникват фазови разлики поради крайната скорост на разпространение на сигналите и възможността за натрупване на реактивна енергия в паразитни реактивности, обикновено пренебрегвани при ниски честоти. Изчерпателното изследване на разпространеието на сигнала в предавателните структури включва подробен анализ на полето, което се разпространява в структурата. Ако напречните размери на предавателните структури остават малки в сравнение с дължината на вълната законите на Кирхов запазват валидността си – за изследването на електричните вериги при високи честоти се прилагат (след модифициране) методи на анализ, разработени за променливотокови вериги.

Всяка предавателна линия може да бъде представена чрез еквивалентна електрическа верига с разпределени параметри:

еквивалентна схема

L – Индуктивност за единица дължина (H/m) R – Съпротивление за единица дължина (Ω/m) C – Капацитет за единица дължина (F/m) G – Проводимост за единица дължина (S/m)


Параметрите R, L, C и G се получават теоретично чрез анализ на електромагнитното поле в рамките на предавателната линия, като се отчитат нейната пространствена структурата и електричните характеристики на материалите от които е изградена (материалните константи). За коаксиална линия: a и b са съответно вътрешен и външен радиус на коаксиалната линия.

L=200ln(b/a) [nH/m] C=55.63εr/ln(b/a) [pF/m] εr - Диелектрична константа на диелектрика разположен между двата проводника на коаксиалната линия.