Предавателна линия

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето

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

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 радиуси съответно на вътрешния и външния проводник на коаксиалната линия.

L = 200.ln(b/a) [nH/m]
C = 55,63εr/ln(b/a) [pF/m]
εr – Диелектрична константа на диелектрика, разположен между двата проводника на коаксиалната линия.