Siirtolinjat - Sisältö

Transkriptio

1 Siirtolinjat - Sisältö Siirtolinjatyypit Symmetriset siirtolinjat Epäsymmetriset siirtolinjat Ominaisimpedanssi SWR, sovitus

2 Siirtolinjojen ominaisuuksia Syöttöjohtotyyppejä: Koaksiaalikaapeli (koksi) Avojohto / nauhajohto (lapamato) Aaltoputki Symmetrinen/epäsymmetrinen Häviöt Taajuusriippuvainen: suuremmat häviöt korkeammilla taajuuksilla Ominaisimpedanssi Nopeuskerroin Signaalin etenemisnopeus siirtolinjassa

3 Ominaisimpedanssi, 1/2 Ominaisimpedanssi määrää siirtolinjassa jännitteen ja virran suhteen Reaalinen impedanssi ei aiheuta häviötä! Määräytyy siirtolinjan mitoista ja käytetyistä väliaineista Ominaisimpedanssin reaaliosa ei riipu siirtolinjan pituudesta Imaginääriosa muuttuu pituuden muuttuessa Taajuusriippumaton! Vaikka mm. kelan ja kondensaattorin impedanssi on taajuusriippuvainen, siirtolinjalla se ei ole

4 Ominaisimpedanssi, 2/2 Ominaisimpedanssin pitäisi pysyä koko ketjun samana Lähettimessä/vastaanottimessa Liittimissä Mittareissa Vahvistimissa Kaapeleissa Antennijärjestelmässä Jos ominaisimpedanssi muuttuu rajapinnassa, syntyy heijastuksia SWR nousee Sovitus Jos ominaisimpedanssi muuttuu matkalla, on käytettävä sovitusta Radioamatöörikäytössä sovituksessa käytetään baluunia ja tuneria Esim.: Lähetin 50 ohmia, siirtolinja 50 ohmia, antenni 20+j42 ohmia voidaan (ainakin yrittää) käyttää tuneria

5 Koaksiaalikaapeli, 1/3 Epäsymmetrinen siirtolinja Ominaisimpedanssi määräytyy: Sisä- ja ulkohalkaisijan suhteesta Eristeen dielektrisyysvakiosta (ε r ) Signaalin etenemisnopeus Paras tehonkesto, kun Z 0 = ~30 ohm ja pienimmät häviöt, kun Z 0 = ~75 ohm Normaali ominaisimpedanssi radioamatöörikäytössä on näiden kompromissi, 50 ohmia Televisio-/satelliittikäytössä 75 ohmia

6 Koaksiaalikaapeli, 2/3 Ei säteile johtimen ulkopuolelle Signaali kulkee itse asiassa johtimien välissä eristeaineessa Tavallisimpia radioamatöörikäytössä tavattavia koaksiaalikaapeleita: RG58, hukkaputki RG213 Noin 5 mm ulkohalkaisija Polyeteenitäyte Suuri vaimennus (14 db / MHz), vain matalille taajuuksille Nopeuskerroin 0,66 Noin mm ulkohalkaisija Polyeteenitäyte Vaimennus huomattavasti RG58:a pienempi (5,5 db / MHz) RG8 ja RG10 lähisukulaisia Nopeuskerroin 0,66 Samoilla mitoilla myös ilmaeristeisiä kaapeleita (AirCom, AirCell...), joilla nopeuskerroin 0,85 0,90.

7 Koaksiaalikaapeli, 3/3 Tavallisimpia radioamatöörikäytössä tavattavia koaksiaalikaapeleita RF-1/2 Puolen tuuman koksi Umpimetallinen vaippa ja umpinainen sisäjohdin Eristeaineena on polyeteenifoami Nopeuskerroin 0,80 Hyvä syöttöjohdoksi vielä 70 cm alueella RF-7/8 Umpinainen vaippa, keskijohdin on ontto Vähähäviöistä Kallista

8 Avolinja ja nauhakaapeli Tuttavallisemmin lapamato Avolinjassa on kaksi johdinta vierekkäin Nauhakaapeli on kuten avolinja, mutta siinä on johtimien välillä eriste pitämässä johtimet vakioetäisyydellä toisistaan Avolinjan ominaisimpedanssi on usein 400 ohmia Lapamadolla 300 ohmia Vähähäviöistä! Lapamatoa käytetään usein antennien syöttöä sovittaessa

9 Aaltoputki Yleensä suorakaiteen muotoinen putki Käytössä yleensä gigataajuuksilla Putken mitat määräävät käytettävän taajuusalueen Alarajataajuudella putken leveys on noin puoli aallonpituutta Sopiva taajuusalue on 1,2 1,9 kertaa alarajataajuus Sopii hyvin suurille tehoille Sovituskomponenteilla saadaan liitettyä mm. koksiin ja antenniin

10 Baluni Muuttaa epäsymmetrisen siirtolinjan symmetriseksi Voi muuttaa myös impedanssia Esimerkiksi kuvan liittimessä on 1:4 baluuni. Sovittaa 300 ohmin lapamadon 75 ohmiseen koaksiaalikaapeliin Baluunin rakennevaihtoehtoja Muuntajatyyppinen Viivelinja koaksiaalista Kuristin vaippavirroille