Áireamhán Impeadais Líne Tarchuir

Iontráil an líne, a hualach agus an mhinicíocht, agus léigh an t-impeadas ag an ionchur, an VSWR agus an tonn sheasta feadh na líne, le gach ionadú ar taispeáint.

Líne agus ualach

Líonann réamhshocrú tréleictreach é seo; aistríonn eagarthóireacht air go saincheaptha.
Caillteanas aontreo ag an mhinicíocht seo. Fág folamh le haghaidh líne gan chaillteanas.
Tá ionduchtach deimhneach, tá toilleasach diúltach.

An rud a fheiceann an fhoinse

Impeadas ionchuir

—

Tonn sheasta feadh na líne

Foirmle agus ionadú

Zin = Z₀ × (Z_L + jZ₀·tan βl) ÷ (Z₀ + jZ_L·tan βl)

    Iontráil impeadas, fad agus minicíocht na líne chun a fheiceáil cad a fheiceann an fhoinse.

    Fanann gach uimhir a iontrálann tú sa bhrabhsálaí seo — ní uaslódáiltear aon rud.

    Ceisteanna Coitianta

    Cén fáth a bhfuil an t-impeadas ionchuir difriúil ón ualach féin?

    Stórálann an líne fuinneamh agus cuireann sí ar ais é feadh a faid iomláin, mar sin braitheann an rud a fheiceann an fhoinse ar an líon tonnfhad a luíonn idir an dá fhoirceann. Gach leath-thonn athdhéanann an líne a hualach (Zin ≈ Z_L); gach ceathrú tonn corr inbheartaíonn sí an t-ualach (Zin ≈ Z₀² ÷ Z_L); eatarthu, scuabann an t-imoibríocht trí gach luach ar a ciorcal. Is ar éigean a athraíonn cábla gearr ag minicíocht fuaime aon rud, ach is féidir leis an gcábla céanna ag VHF aeróg 75 Ω a iompú ina rud eile ar fad.

    Cén fáth a ndéanann cábla níos faide nó níos caillteanaí an VSWR a thaispeáint níos fearr?

    Taistealaíonn an tonn fhrithchaite an líne chaillteanach faoi dhó — ar aghaidh chuig an ualach agus ar ais chuig an méadar — mar sin ídíonn maolú an chábla cuid di, agus taispeánann an foirceann ionchuir tonn sheasta níos ciúine ná mar a tháirgeann an aeróg i ndáiríre. Níl an mheaitseáil ag an bhfoirceann i gcéin tar éis feabhsú. Cuir isteach caillteanas aontreo an chábla i ndeicibeil agus tuairisceoidh an t-áireamhán an dá fhoirceann: an VSWR ag an ionchur agus an ceann a fheiceann an t-ualach i ndáiríre.

    Cén VSWR atá inghlactha?

    Is meaitseáil fhoirfe é 1:1. Suas go dtí thart ar 1.5:1 ní fhrithchaitear ach 4% den chumhacht ar aghaidh, rud a ghlacann beagnach gach tarchuradóir leis. Ag 2:1 is é 11% an sciar frithchaite, rud atá inoibrithe fós don chuid is mó de threalamh. Thar 3:1 tagann níos mó ná ceathrú den chumhacht ar ais, agus laghdaíonn go leor tarchuradóirí a n-aschur chun iad féin a chosaint — sin an t-am chun an t-aeróg a choigeartú nó líonra meaitseála a chur leis.

    An féidir leis seo impeadas saintréitheach micreastrip nó cábla comhaiseach a aimsiú óna thoisí?

    Ní dhéanann — is é sin an fhadhb aisiompaithe, a réitítear le foirmlí sintéise ar nós foirmlí Hammerstad le haghaidh rianta micreastrip nó an cóimheas seoltóra logartamach le haghaidh comhaise. Tosaíonn an t-áireamhán seo ó Z₀ aitheanta, a thógtar ó bhileog sonraí nó ó shintéis den sórt sin, agus freagraíonn sé cad a dhéanann an líne le hualach ag minicíocht amháin. Chomh maith leis sin, ní chlúdaíonn sé línte greille cumhachta, a shamhlaítear in aghaidh an mhíle nó in aghaidh an chiliméadair le paraiméadair dhifriúla.

    Scríofa agus athbhreithnithe ag foireann eagarthóireachta BroBroGo.Nuashonraithe is déanaí:

    Bunús Teoirice na Línte Tarchuir agus an t-Impeadas Ionchuir

    Nuair a sheoltar comhartha ardminicíochta feadh líne tarchuir, ní iompraíonn an cábla é féin mar shreang shimplí. Scaipeann an tonn leictreamaighnéadach feadh na líne, agus braitheann an caidreamh idir an voltas agus an sruth ag pointe ar bith ar an impeadas saintréitheach Z₀. Nuair a shroicheann an tonn deireadh na líne, mura bhfuil an t-ualach foirceanta Z_L cothrom go beacht le Z₀, frithchaitear cuid den fhuinneamh ar ais i dtreo na foinse. Cruthaíonn an t-idirghníomhú seo idir an tonn ar aghaidh agus an tonn fhrithchaite patrún trasnaíochta ar a dtugtar tonn sheasta.

    Athraíonn an t-impeadas ionchuir Zin (an t-impeadas a fheiceann an fhoinse ag tús na líne) ag brath ar fhad fisiceach na líne, ar an mhinicíocht oibriúcháin, agus ar airíonna an tréleictrigh. Trí úsáid a bhaint as an Áireamhán Impeadais Líne Tarchuir, is féidir an t-iompar casta seo a anailísiú láithreach. Déanann an uirlis ríomhanna pointe ar phointe chun an t-impeadas ionchuir, an cóimheas tonnta seasta voltais (VSWR), an chomhéifeacht frithchaite, agus an caillteanas aischuir a thaispeáint.

    Paraiméadair Ionchuir agus Réamhshocruithe an Áireamháin

    Chun an líne tarchuir a shamhaltú, glacann an t-áireamhán leis na sonraí seo a leanas ón úsáideoir:

    • Impeadas saintréitheach Z₀ (Ω): Iontráilte sa réimse "Impeadas saintréitheach Z₀ (Ω)". Caithfidh an luach seo a bheith níos mó ná nialas.
    • Tréleictreach: Rogha anuas chun fachtóir treoluais (VF) an chábla a shocrú bunaithe ar an ábhar inslithe:
      • Aer / sreang lom (VF 1.00)
      • Aer-spásáilte (VF 0.95)
      • PE cúir (VF 0.85)
      • PTFE (VF 0.70)
      • PE soladach (VF 0.66)
      • Fachtóir treoluais saincheaptha
    • Fachtóir treoluais: Iontráilte sa réimse "Fachtóir treoluais". Líontar é seo go huathoibríoch ag na réamhshocruithe tréleictreacha, nó aistríonn sé go saincheaptha nuair a dhéantar eagarthóireacht air. Caithfidh sé a bheith níos mó ná 0 agus gan a bheith níos mó ná 1.
    • Fad na líne: Iontráilte sa réimse "Fad na líne". Roghnaítear an t-aonad tríd an roghchlár anuas "Aonad faid". Ní féidir le fad na líne a bheith diúltach.
    • Minicíocht: Iontráilte sa réimse "Minicíocht", agus roghnaítear an t-aonad leis an roghchlár "Aonad minicíochta". Caithfidh an mhinicíocht a bheith níos mó ná nialas.
    • Caillteanas líne (dB): Iontráilte sa réimse "Caillteanas líne (dB)". Léiríonn sé seo an caillteanas aontreo ag an mhinicíocht shonraithe. Is féidir é a fhágáil folamh le haghaidh líne gan chaillteanas. Ní féidir leis an luach seo a bheith diúltach.
    • Foirceannadh: Rogha anuas chun an cineál ualaigh a shocrú:
      • Saincheaptha R + jX
      • Meaitseáilte le Z₀
      • Gearrchiorcad
      • Ciorcad oscailte
    • Friotaíocht ualaigh R (Ω): Iontráilte sa réimse "Friotaíocht ualaigh R (Ω)". Ní féidir leis an bhfriotaíocht a bheith diúltach.
    • Imoibríocht ualaigh X (Ω): Iontráilte sa réimse "Imoibríocht ualaigh X (Ω)". Léiríonn luachanna deimhneacha imoibríocht ionduchtach, agus léiríonn luachanna diúltacha imoibríocht thoilleasach.
    • Deachúlacha ar taispeáint: Rogha anuas chun cruinneas na dtorthaí aschuir a rialú.

    Chun cabhrú leis an úsáideoir, soláthraíonn an comhéadan cnaipe "Sampla ualaigh" chun luachanna samplacha a luchtú, agus cnaipe "Glan" chun na réimsí go léir a athshocrú.

    Torthaí Ríofa agus an Tonn Sheasta

    Nuair a chuirtear na sonraí isteach, ríomhann an córas na torthaí agus taispeánann sé iad faoin gceannteideal "An rud a fheiceann an fhoinse":

    • Impeadas ionchuir
    • Fad leictreach
    • Tonnfhad sa líne
    • Frithchaitheamh Γ ag an ualach
    • Frithchaitheamh Γ ag an ionchur
    • VSWR ag an ionchur
    • VSWR ag an ualach
    • Caillteanas aischuir
    • Caillteanas neamh-mheaitseála
    • Cumhacht fhrithchaite

    Chun an tonn sheasta a léiriú go radhairc, taispeánann an ríomhaire faoin gceannteideal "Tonn sheasta feadh na líne" graf de mhéid an voltais feadh na líne, ríofa pointe ar phointe ó fhoirceann an ualaigh go dtí foirceann an ionchuir. Úsáidtear na lipéid bheachta seo a leanas ar an ngraf:

    • ualach
    • ionchur
    • Vuas
    • Víos

    Ag brath ar staid an ualaigh, taispeánann an comhéadan nótaí comhthéacsúla:

    • "Meaitseálann an t-ualach an líne — níl aon fhrithchaitheamh ag fad ar bith."
    • "In aice le slánuimhir de leath-thonnta: athdhéanann an líne a hualach, Zin ≈ Z_L."
    • "In aice le corr-uimhir de cheathrú tonnta: inbheartaíonn an líne a hualach, Zin ≈ Z₀² ÷ Z_L."

    Is féidir na torthaí ríofa a chóipeáil go héasca ag baint úsáide as an gcnaipe "Cóipeáil an toradh".

    Foirmle agus Ionadú Céim ar Chéim

    Faoin gceannteideal "Foirmle agus ionadú", taispeánann an t-áireamhán na céimeanna matamaiticiúla go léir a úsáideadh chun na torthaí a bhaint amach. Úsáidtear an luas solais (c) atá sainmhínithe go beacht mar 299 792 458 m/s. Is iad seo na céimeanna agus na lipéid a thaispeántar sa chomhéadan:

    1. Tiontú aonad más gá: 14.2 MHz = 14200000 Hz
    2. Ríomh an tonnfhaid sa líne (λ) bunaithe ar an bhfachtóir treoluais (VF) agus an mhinicíocht (f): λ = VF × c ÷ f = 0.66 × 299 792 458 m/s ÷ 14200000 Hz = 13.93 m
    3. Ríomh an fhaid leictrigh (β l) i radianaí agus i gcéimeanna: βl = 2π × l ÷ λ = 2π × 10 m ÷ 13.93 m = 4.51 rad = 258.4°
    4. Ríomh an mhaolaithe (α l) i Nepeir (Np) bunaithe ar chaillteanas na líne i ndeicibeil: αl = 3 dB ÷ 8.686 = 0.3454 Np
    5. Ríomh an tadhlaí le haghaidh líne gan chaillteanas: t = tan(βl) = tan(4.51) = 4.85
    6. Ríomh an tadhlaí hipirbólaigh le haghaidh líne chaillteanach: t = tanh(γl) = tanh(0.3454 + j4.51) = 2.27 + j1.2
    7. Ríomh an impeadais ionchuir (Zin) bunaithe ar staid an ualaigh:
      • Ualach ginearálta: Zin = Z₀ × (Z_L + jZ₀·t) ÷ (Z₀ + jZ_L·t) = 34.1 − j5.62 Ω
      • Teorainn chiorcaid oscailte: Zin = Z₀ ÷ t = −j10.3 Ω (teorainn chiorcaid oscailte)
      • Ualach gearrchiorcaid: Zin = Z₀ × t = j242.73 Ω (ualach gearrchiorcaid)
      • Ualach meaitseáilte: Zin = Z₀ = 50 Ω (ualach meaitseáilte)
      • Cás speisialta ciorcaid oscailte ar líne gan chaillteanas a bhfuil fad nialasach aici: Zin → ∞: is ciorcad oscailte fós é ciorcad oscailte ag deireadh líne gan chaillteanas a bhfuil fad nialasach aici.
    8. Ríomh an chomhéifeacht frithchaite (Γ) ag an ualach: Γ = (Z_L − Z₀) ÷ (Z_L + Z₀) = 0.2 = 0.2 ∠ 0°
      • I gcás frithchaitheamh iomlán: Γ = −1: frithchaitheamh iomlán, tagann an tonn ar fad ar ais.` · `Γ = +1: frithchaitheamh iomlán, tagann an tonn ar fad ar ais.
    9. Ríomh an fhrithchaitheamh ag an ionchur (|Γᵢₙ|) ag cur maolú na líne san áireamh: |Γin| = |Γ| × e^(−2αl) = 0.2 × 0.5012 = 0.1
    10. Ríomh an VSWR ag an ionchur: VSWR = (1 + |Γin|) ÷ (1 − |Γin|) = 1.5
    11. Ríomh an caillteanas aischuir: Caillteanas aischuir = −20 × log₁₀|Γin| = 13.98 dB
    12. Ríomh an caillteanas neamh-mheaitseála: Caillteanas neamh-mheaitseála = −10 × log₁₀(1 − |Γin|²) = 0.18 dB

    Rialacha, Teorainneacha agus Príobháideachas

    Glacann an tsamhail seo le staid sheasta aon-mhinicíochta ar líne aonfhoirmeach. Ciallaíonn sé seo go bhfuil an t-impeadas saintréitheach Z₀ réadach agus tairiseach thar minicíocht, go bhfuil an fachtóir treoluais seasta, agus gur impeadas cnapáilte amháin é an t-ualach. Tá fachtóirí cosúil le scaipeadh (dispersion), nascóirí fisiceacha, agus impeadas na foinse lasmuigh de raon an mhúnla seo. Ag fad leictreach an-mhór, is féidir leis na luachanna ríofa luascadh go mór le mionathruithe ar fhad nó ar mhinicíocht.

    Má tharlaíonn earráid le linn iontrála nó ríofa, taispeánann an córas teachtaireachtaí earráide sonracha:

    • Mura bhfuil luach iontráilte ina uimhir: "Impeadas saintréitheach: Ní uimhir é “abc”."
    • Má tá Z₀ cothrom le nó níos lú ná nialas: "Caithfidh an t-impeadas saintréitheach a bheith níos mó ná nialas."
    • Má tá an mhinicíocht cothrom le nó níos lú ná nialas: "Caithfidh an mhinicíocht a bheith níos mó ná nialas."
    • Má tá fad na líne diúltach: "Ní féidir le fad na líne a bheith diúltach."
    • Má tá an fachtóir treoluais lasmuigh de na teorainneacha bailí: "Caithfidh an fachtóir treoluais a bheith níos mó ná 0 agus gan a bheith níos mó ná 1."
    • Má tá friotaíocht an ualaigh diúltach: "Níl aon fhriotaíocht dhiúltach ag ualach éighníomhach — bheadh sé sin ina ghléas gníomhach, rud nach gclúdaítear sa tsamhail seo."
    • Má tá caillteanas na líne diúltach: "Ní féidir le caillteanas líne a bheith diúltach."
    • Má sháraíonn na ríomhanna teorainneacha uimhriúla an chórais: "Sáraíonn luach nó toradh idirmheánach an raon uimhreacha a dtacaítear leis."

    Fanann gach uimhir a iontrálann tú sa bhrabhsálaí seo — ní uaslódáiltear aon rud.

    Áireamhán Dlí OhmIontráil aon dá luach as voltas, sruth, friotaíocht nó cumhacht, agus ríomhfar an dá luach eile láithreach.Áireamhán Iarmhairt DopplerRoghnaigh an meán, cuir an fhoinse agus an breathnóir ag gluaiseacht, agus faigh an mhinicíocht aistrithe leis an ngabháil thart agus na tonn-aghaidheanna tarraingthe.Tiontaire AonadTiontaigh fad, meáchan, teocht, achar, toirt agus luas idir aon aonaid, láithreach.Áireamhán Taifigh ADCIontráil giotáin agus voltas tagartha ADC chun méid a chéime, an earráid chainteasaithe agus an SNR idéalach a fháil, tiontaigh idir voltais agus cóid, agus lean gach ionadú.