ပို့လွှတ်ရေးလိုင်း အဟန့်အတား တွက်စက်

ပို့လွှတ်ရေးလိုင်း အဟန့်အတား သီအိုရီ အခြေခံများ

ပို့လွှတ်ရေးလိုင်း (Transmission Line) တစ်လျှောက် လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများ ဖြတ်သန်းစီးဆင်းရာတွင် လိုင်း၏ လက္ခဏာရပ်ဆိုင်ရာ အင်ပီဒန့်စ် (Characteristic Impedance, Z₀) နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသော ဝန်အား (Load Impedance, Z_L) တို့ မကိုက်ညီပါက လှိုင်းအချို့သည် ရင်းမြစ်ဆီသို့ ပြန်ကန်ထွက်ခြင်း သို့မဟုတ် ရောင်ပြန်ဟပ်ခြင်း ဖြစ်ပေါ်သည်။ ဤဖြစ်စဉ်ကြောင့် လိုင်းတစ်လျှောက်တွင် ဗို့အားအမြင့်ဆုံးနေရာနှင့် အနိမ့်ဆုံးနေရာများပါဝင်သည့် ရပ်တည်လှိုင်း (Standing Wave) ဖြစ်ပေါ်လာပြီး အဝင်ဘက်စွန်းမှ တိုင်းတာရရှိသော အဝင်အင်ပီဒန့်စ် (Input Impedance, Zin) သည်လည်း လိုင်း၏ လျှပ်စစ်အလျားပေါ်မူတည်၍ ပြောင်းလဲသွားသည်။

ဤ "Transmission Line Impedance Calculator" သည် အဆုံးသတ်ထားသော ပို့လွှတ်ရေးလိုင်းတစ်ခု၏ အပြုအမူကို သတ်မှတ်ထားသော ကြိမ်နှုန်းတစ်ခုတွင် တိကျစွာ တွက်ချက်ပေးနိုင်ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ တွက်ချက်မှုများ ပြုလုပ်ရာတွင် အလင်း၏အလျင် (c) ကို တိကျသောကိန်းသေ ၂၉၉,၇၉၂,၄၅၈ m/s (299 792 458 m/s) အဖြစ် အသုံးပြုသည်။

လျှပ်ကာပစ္စည်းနှင့် အလျင်မြှောက်ဖော်ကိန်း၏ ရူပဗေဒ

လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများသည် လေဟာနယ် သို့မဟုတ် လေထုထဲတွင် သွားလာနိုင်သော အလျင်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ကေဘယ်လ်အတွင်းရှိ လျှပ်ကာပစ္စည်း (Dielectric) အမျိုးအစားပေါ်မူတည်၍ ပိုမိုနှေးကွေးစွာ သွားလာကြသည်။ ဤနှေးကွေးသွားမှုကို အလျင်မြှောက်ဖော်ကိန်း (Velocity Factor, VF) ဖြင့် ဖော်ပြပြီး ၎င်းသည် လိုင်းအတွင်းရှိ လှိုင်းအလျား (Wavelength) ကို တိုက်ရိုက်တိုတောင်းသွားစေသည်။

ဤတွက်စက်တွင် အောက်ပါ လျှပ်ကာပစ္စည်း အမျိုးအစားများကို ရွေးချယ်နိုင်သည် -

• လေ / ဝါယာကြိုးအလွတ် (VF 1.00)
• လေခြားထားသော (VF 0.95)
• အမြှုပ် PE (VF 0.85)
• PTFE (VF 0.70)
• အစိုင် PE (VF 0.66)
• စိတ်ကြိုက် အလျင်မြှောက်ဖော်ကိန်း

အဟန့်အတား အသွင်ပြောင်းလဲခြင်းနှင့် ရပ်တည်လှိုင်းများ

ပို့လွှတ်ရေးလိုင်းတစ်ခု၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအလျားသည် လှိုင်းအလျားနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက မည်မျှရှိသည်ဟူသော လျှပ်စစ်အလျားပေါ်မူတည်၍ အဝင်အင်ပီဒန့်စ်ကို အသွင်ပြောင်းလဲပေးသည်။

• လှိုင်းဝက်၏ ကိန်းပြည့်အနီး (Even half-wavelengths): လိုင်းသည် ၎င်း၏ဝန်ကို ထပ်ခါတလဲလဲ ပြုလုပ်သည်၊ Zin ≈ Z_L။
• လှိုင်းလေးပုံတစ်ပုံ၏ မကိန်းအနီး (Odd quarter-wavelengths): လိုင်းသည် ၎င်း၏ဝန်ကို ပြောင်းပြန်လှန်သည်၊ Zin ≈ Z₀² ÷ Z_L။
• ကိုက်ညီသော ဝန်အား (Matched load): ဝန်သည် လိုင်းနှင့် ကိုက်ညီပါသည် — မည်သည့်အလျားတွင်မဆို ရောင်ပြန်ဟပ်မှု မရှိပါ။

လိုင်းဆုံးရှုံးမှုက တိုင်းတာမှုများအပေါ် သက်ရောက်မှု

ကေဘယ်လ်တစ်ခုတွင် လိုင်းဆုံးရှုံးမှု (Line Loss) ရှိနေပါက ပြန်ကန်ထွက်လာသော လှိုင်းသည် လိုင်းတစ်လျှောက် နှစ်ခေါက် ဖြတ်သန်းရသဖြင့် အားပျော့သွားသည်။ ၎င်းသည် အဝင်ဘက်စွန်းတွင် တိုင်းတာရရှိသော VSWR ကို အမှန်တကယ်ထက် ပိုမိုကောင်းမွန်နေသယောင် ဖုံးကွယ်ပေးတတ်သည်။ ဤတွက်စက်သည် တစ်ဖက်သတ် ဆုံးရှုံးမှုကို ထည့်သွင်းတွက်ချက်ပေးသဖြင့် အဝင်ရှိ VSWR နှင့် ဝန်အားက အမှန်တကယ် ကြုံတွေ့ရသော VSWR တို့ကို ခွဲခြားသိရှိနိုင်သည်။

တွက်ချက်မှု ရလဒ်များ

အဝင်ထည့်သွင်းမှုများ ပြုလုပ်ပြီးသည်နှင့် တွက်စက်သည် "ရင်းမြစ်မှ မြင်ရသောအရာ" ခေါင်းစဉ်အောက်တွင် အောက်ပါရလဒ်များကို ပြသပေးသည် -

• အဝင် အဟန့်အတား
• လျှပ်စစ်အလျား
• လိုင်းအတွင်းရှိ လှိုင်းအလျား
• ဝန်ရှိ ရောင်ပြန်ဟပ်မှု Γ
• အဝင်ရှိ ရောင်ပြန်ဟပ်မှု Γ
• အဝင်ရှိ VSWR
• ဝန်ရှိ VSWR
• ပြန်လာမှု ဆုံးရှုံးမှု
• မကိုက်ညီမှု ဆုံးရှုံးမှု
• ရောင်ပြန်ဟပ်သွားသော ပါဝါ

ထို့အပြင် "လိုင်းတစ်လျှောက် တည်ငြိမ်လှိုင်း" ခေါင်းစဉ်အောက်တွင် တွက်စက်သည် ဝန်အဆုံးမှ အဝင်အဆုံးအထိ လိုင်းတစ်လျှောက် ဗို့အားပမာဏကို တစ်မှတ်ချင်းစီ တွက်ချက်ထားသော ဂရပ်ကို ပြသပြီး ဝန်၊ အဝင်၊ Vmax နှင့် Vmin တန်ဖိုးများကို မှတ်သားပေးသည်။

တွက်ချက်မှု ပုံသေနည်းများနှင့် အဆင့်ဆင့် အစားထိုးခြင်း

တွက်စက်သည် အောက်ပါအဆင့်များအတိုင်း ပုံသေနည်းများနှင့် အစားထိုးမှုများကို ဖော်ပြပေးသည် -

အောက်ပါ အစားထိုးမှုများတွင် အသုံးပြုထားသော တန်ဖိုးများသည် "ဝန်အား နမူနာ" ခလုတ်ကို နှိပ်ပါက ဖြည့်စွက်ပေးသည့် တန်ဖိုးများပင် ဖြစ်သည် (Z₀ 50 Ω၊ VF 0.66၊ အလျား 10 m၊ ကြိမ်နှုန်း 14.2 MHz၊ တစ်လမ်းတည်း ဆုံးရှုံးမှု 3 dB)။

၁။ ယူနစ်ပြောင်းလဲခြင်း - 14.2 MHz = 14200000 Hz

၂။ လိုင်းအတွင်းရှိ လှိုင်းအလျား တွက်ချက်ခြင်း - λ = VF × c ÷ f = 0.66 × 299 792 458 m/s ÷ 14200000 Hz = 13.93 m

၃။ လျှပ်စစ်အလျား (Phase constant) တွက်ချက်ခြင်း - βl = 2π × l ÷ λ = 2π × 10 m ÷ 13.93 m = 4.51 rad = 258.4°

၄။ လိုင်းဆုံးရှုံးမှုအား Neper သို့ ပြောင်းလဲခြင်း - αl = 3 dB ÷ 8.686 = 0.3454 Np

၅။ ဆုံးရှုံးမှုမရှိသောလိုင်းအတွက် တန်ဂျန့်တန်ဖိုး - t = tan(βl) = tan(4.51) = 4.85

၆။ ဆုံးရှုံးမှုရှိသောလိုင်းအတွက် Hyperbolic တန်ဂျန့်တန်ဖိုး - t = tanh(γl) = tanh(0.3454 + j4.51) = 2.27 + j1.2

၇။ အဝင်အင်ပီဒန့်စ် တွက်ချက်ခြင်း (အခြေအနေအလိုက်) -

• အထွေထွေပုံသေနည်း: Zin = Z₀ × (Z_L + jZ₀·t) ÷ (Z₀ + jZ_L·t) = 34.1 − j5.62 Ω
• ပွင့်နေသော ပတ်လမ်း: Zin = Z₀ ÷ t = −j10.3 Ω (ပွင့်နေသော ပတ်လမ်း၏ အကန့်အသတ်)
• ပတ်လမ်းတို ဝန်အား: Zin = Z₀ × t = j242.73 Ω (ပတ်လမ်းတို ဝန်အား)
• ကိုက်ညီသော ဝန်အား: Zin = Z₀ = 50 Ω (ကိုက်ညီသော ဝန်အား)
• အလျားသုည ပတ်လမ်းဖွင့်အစွန်း: Zin → ∞: ဆုံးရှုံးမှုမရှိသော အလျားသုညလိုင်း၏ အစွန်းရှိ ပွင့်နေသော ပတ်လမ်း (open circuit) သည် ပွင့်နေသော ပတ်လမ်းအဖြစ်သာ ရှိနေဆဲဖြစ်သည်။

၈။ ဝန်ရှိ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုကိန်း တွက်ချက်ခြင်း - Γ = (Z_L − Z₀) ÷ (Z_L + Z₀) = 0.2 = 0.2 ∠ 0° (မှတ်ချက်။ လုံးဝပြန်ကန်ထွက်ပါက Γ = −1: လုံးဝပြန်ကန်ထွက်ခြင်းဖြစ်ပြီး လှိုင်းတစ်ခုလုံး ပြန်လည်ရောက်ရှိလာသည်။` · `Γ = +1: လုံးဝပြန်ကန်ထွက်ခြင်းဖြစ်ပြီး လှိုင်းတစ်ခုလုံး ပြန်လည်ရောက်ရှိလာသည်။ ဟု ပြသမည်ဖြစ်သည်။)

၉။ အဝင်ရှိ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုကိန်း တွက်ချက်ခြင်း - |Γin| = |Γ| × e^(−2αl) = 0.2 × 0.5012 = 0.1

၁၀။ အဝင်ရှိ VSWR တွက်ချက်ခြင်း - VSWR = (1 + |Γin|) ÷ (1 − |Γin|) = 1.5

၁၁။ ပြန်လာမှု ဆုံးရှုံးမှု တွက်ချက်ခြင်း - ပြန်ကန်ထွက်မှု ဆုံးရှုံးမှု = −20 × log₁₀|Γin| = 13.98 dB

၁၂။ မကိုက်ညီမှုကြောင့် ဆုံးရှုံးမှု တွက်ချက်ခြင်း - မကိုက်ညီမှုကြောင့် ဆုံးရှုံးမှု = −10 × log₁₀(1 − |Γin|²) = 0.18 dB

စနစ်၏ ကန့်သတ်ချက်များနှင့် စည်းမျဉ်းများ

ဤတွက်စက်သည် ညီညာသောလိုင်းတစ်ခုပေါ်ရှိ ကြိမ်နှုန်းတစ်ခုတည်း တည်ငြိမ်သောအခြေအနေကိုသာ အခြေခံတွက်ချက်သည်။ Z₀ သည် တကယ့်ကိန်းဖြစ်ပြီး ကြိမ်နှုန်းတစ်လျှောက် ကိန်းသေဖြစ်သည်၊ အလျင်အဆင့်သတ်မှတ်ချက်သည် ပုံသေဖြစ်ပြီး ဝန်သည် စုစည်းထားသော အဟန့်အတားတစ်ခုဖြစ်သည်။ လျှပ်စစ်အလျား ကြီးမားပါက အဖြေသည် အလျား သို့မဟုတ် ကြိမ်နှုန်း၏ အလွန်သေးငယ်သော ပြောင်းလဲမှုများဖြင့် လှုပ်ခတ်နိုင်ပြီး လှိုင်းပျံ့လွင့်မှု၊ ချိတ်ဆက်ကိရိယာများနှင့် ရင်းမြစ်အဟန့်အတားတို့သည် ဤပုံစံငယ်၏ ပြင်ပတွင် ရှိနေသည်။

အဝင်တန်ဖိုး စစ်ဆေးခြင်းဆိုင်ရာ အမှားသတင်းစကားများ -

• ကိန်းဂဏန်းမဟုတ်ပါက: "ထူးခြားချက် အဟန့်အတား: “abc” သည် ကိန်းဂဏန်းတစ်ခု မဟုတ်ပါ။"
• Z₀ သုည သို့မဟုတ် အနှုတ်ဖြစ်ပါက: "လက္ခဏာရပ်ဆိုင်ရာ အင်ပီဒန့်စ်သည် သုညထက် ကြီးရပါမည်။"
• ကြိမ်နှုန်း သုည သို့မဟုတ် အနှုတ်ဖြစ်ပါက: "ကြိမ်နှုန်းသည် သုညထက် ကြီးရပါမည်။"
• လိုင်းအလျား အနှုတ်ဖြစ်ပါက: "လိုင်းအလျားသည် အနှုတ်ကိန်း မဖြစ်နိုင်ပါ။"
• အလျင်မြှောက်ဖော်ကိန်း ဘောင်ကျော်ပါက: "အလျင်မြှောက်ဖော်ကိန်းသည် 0 ထက် ကြီးရမည်ဖြစ်ပြီး 1 ထက် မကျော်လွန်ရပါ။"
• ဝန်အားခံနိုင်ရည် အနှုတ်ဖြစ်ပါက: "Passive ဝန်အားတွင် အနှုတ်ခံနိုင်ရည် မရှိပါ — ထိုသို့ရှိပါက active စက်ပစ္စည်း ဖြစ်သွားမည်ဖြစ်ပြီး ၎င်းကို ဤမော်ဒယ်တွင် ထည့်သွင်းတွက်ချက်မထားပါ။"
• လိုင်းဆုံးရှုံးမှု အနှုတ်ဖြစ်ပါက: "လိုင်းဆုံးရှုံးမှုသည် အနှုတ်ကိန်း မဖြစ်နိုင်ပါ။"
• တွက်ချက်မှု ကန့်သတ်ချက်ကျော်လွန်ပါက: "တန်ဖိုး သို့မဟုတ် ကြားဖြတ်ရလဒ်တစ်ခုသည် ပံ့ပိုးထားသော ကိန်းဂဏန်းအကွာအဝေးထက် ကျော်လွန်နေပါသည်။"

ကိုယ်ရေးအချက်အလက် လုံခြုံမှု

သင်ထည့်သွင်းလိုက်သော ကိန်းဂဏန်းတိုင်းသည် ဤဘရောက်ဆာထဲတွင်သာ ရှိနေမည်ဖြစ်ပြီး မည်သည့်အရာကိုမျှ အပ်လုဒ်တင်မည် မဟုတ်ပါ။ တွက်ချက်မှုအားလုံးကို သင့်စက်ပေါ်တွင်သာ တိုက်ရိုက်လုပ်ဆောင်ပါသည်။

အမေးများသော မေးခွန်းများ (FAQ)

မေး - အဝင်အင်ပီဒန့်စ်သည် ဝန်အားကိုယ်တိုင်နှင့် အဘယ်ကြောင့် ကွဲပြားနေရသနည်း။ ဖြေ - လိုင်းသည် ၎င်း၏ အလျားတစ်ခုလုံးတစ်လျှောက် စွမ်းအင်ကို သိုလှောင်ပြီး ပြန်လည်ပေးပို့သည်၊ ထို့ကြောင့် ရင်းမြစ်က မြင်တွေ့ရသောအရာသည် အစွန်းနှစ်ဖက်ကြားတွင် လှိုင်းအလျား မည်မျှဝင်ဆံ့သည်အပေါ် မူတည်သည်။ လှိုင်းဝက်တိုင်းတွင် လိုင်းသည် ၎င်း၏ ဝန်အားကို ပြန်လည်ထပ်ကျော့စေသည် (Zin ≈ Z_L)၊ မကိန်းရှိသော လှိုင်းလေးပုံတစ်ပုံတိုင်းတွင် ၎င်းသည် ဝန်အားကို ပြောင်းပြန်လှန်ပစ်သည် (Zin ≈ Z₀² ÷ Z_L)၊ ၎င်းတို့ကြားတွင်မူ ရီအက်တန့်စ်သည် ၎င်း၏ စက်ဝိုင်းပေါ်ရှိ တန်ဖိုးတိုင်းကို ဖြတ်သန်းရွေ့လျားသည်။ အသံကြိမ်နှုန်းရှိသော ကေဘယ်တိုတစ်ခုသည် မည်သည့်အရာကိုမျှ သိသိသာသာ ပြောင်းလဲခြင်းမရှိသော်လည်း VHF ကြိမ်နှုန်းရှိသော ထိုကေဘယ်သည် 75 Ω အင်တင်နာကို လုံးဝခြားနားသော အရာတစ်ခုအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပစ်နိုင်သည်။

မေး - ကေဘယ် ပိုရှည်ခြင်း သို့မဟုတ် ဆုံးရှုံးမှု ပိုများခြင်းက VSWR ကို အဘယ်ကြောင့် ပိုကောင်းသယောင် ဖြစ်စေသနည်း။ ဖြေ - ပြန်ကန်ထွက်လာသော လှိုင်းသည် ဆုံးရှုံးမှုရှိသော လိုင်းတစ်လျှောက် နှစ်ခေါက် ဖြတ်သန်းရသည် — ဝန်အားဆီသို့ ရှေ့သို့တစ်ခေါက်နှင့် တိုင်းတာသည့် ကိရိယာဆီသို့ နောက်သို့တစ်ခေါက် — ထို့ကြောင့် ကေဘယ်၏ အားပျော့သွားမှုက ၎င်း၏ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းကို စားသုံးလိုက်ပြီး အဝင်ဘက်စွန်းတွင် အင်တင်နာက အမှန်တကယ် ထုတ်လုပ်ပေးနေသည်ထက် ပိုမိုငြိမ်သက်သော ရပ်တည်လှိုင်းကို ပြသပေးသည်။ အစွန်းတစ်ဖက်ရှိ ကိုက်ညီမှုမှာ တိုးတက်ကောင်းမွန်လာခြင်း မရှိပါ။ ကေဘယ်၏ တစ်ဖက်သတ် ဆုံးရှုံးမှုကို ဒက်စီဘယ်ဖြင့် ထည့်သွင်းပါ၊ ထိုအခါ တွက်စက်က အစွန်းနှစ်ဖက်လုံးကို ဖော်ပြပေးမည်ဖြစ်သည်- အဝင်ရှိ VSWR နှင့် ဝန်အားက အမှန်တကယ် ကြုံတွေ့ရသော VSWR တို့ ဖြစ်သည်။

မေး - မည်သည့် VSWR အဆင့်ကို လက်ခံနိုင်သနည်း။ ဖြေ - 1:1 သည် အကောင်းဆုံး ကိုက်ညီမှုဖြစ်သည်။ 1.5:1 ခန့်အထိတွင် ရှေ့သို့လွှတ်လိုက်သော ပါဝါ၏ 4% သာ ပြန်ကန်ထွက်ပြီး ၎င်းကို ထုတ်လွှင့်စက်တိုင်းနီးပါးက ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ 2:1 တွင် ပြန်ကန်ထွက်သော အချိုးအစားမှာ 11% ဖြစ်ပြီး စက်ပစ္စည်းအများစုအတွက် အသုံးပြုနိုင်ဆဲဖြစ်သည်။ 3:1 ကျော်လွန်ပါက ပါဝါ၏ လေးပုံတစ်ပုံထက်မက ပြန်ကန်ထွက်လာပြီး ထုတ်လွှင့်စက်အများစုသည် မိမိကိုယ်ကိုယ် ကာကွယ်ရန်အတွက် ၎င်းတို့၏ အထွက်ပါဝါကို လျှော့ချလိုက်ကြသည် — ထိုအချိန်သည် အင်တင်နာကို ချိန်ညှိရန် သို့မဟုတ် ကိုက်ညီမှုဖြစ်စေမည့် ကွန်ရက်တစ်ခု ထပ်ဖြည့်ရန် လိုအပ်သော အချိန်ဖြစ်သည်။

မေး - ဤတွက်စက်သည် microstrip သို့မဟုတ် coax ၏ အတိုင်းအတာများမှတစ်ဆင့် ၎င်းတို့၏ လက္ခဏာရပ်ဆိုင်ရာ အင်ပီဒန့်စ်ကို ရှာဖွေပေးနိုင်ပါသလား။ ဖြေ - မဟုတ်ပါ — ၎င်းသည် ပြောင်းပြန်ပုစ္ဆာဖြစ်ပြီး microstrip လိုင်းများအတွက် Hammerstad ၏ ပုံသေနည်းများ သို့မဟုတ် coax အတွက် လော့ဂရစ်သမ် လျှပ်ကူးပစ္စည်း အချိုးကဲ့သို့သော ပေါင်းစပ်ပုံသေနည်းများဖြင့် ဖြေရှင်းရသည်။ ဤတွက်စက်သည် ဒေတာစာရွက် သို့မဟုတ် ထိုကဲ့သို့သော ပေါင်းစပ်မှုတစ်ခုမှ ရရှိလာသော သိရှိပြီးသား Z₀ မှ စတင်ပြီး လိုင်းသည် ကြိမ်နှုန်းတစ်ခုတွင် ဝန်အားအပေါ် မည်သို့သက်ရောက်မှုရှိသည်ကို ဖြေရှင်းပေးသည်။ ၎င်းသည် တစ်မိုင် သို့မဟုတ် တစ်ကီလိုမီတာအလိုက် မတူညီသော ပါရာမီတာများဖြင့် ပုံဖော်ထားသည့် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားလိုင်းများကိုလည်း ထည့်သွင်းတွက်ချက်ပေးခြင်း မရှိပါ။