Tápvonalak

A tápvonalak feladata, hogy a rádiófrekvenciás jelforrás és az antenna vagy vevő felé a jel szállítását biztosítsa.

Tápvonalak fajtái

A legelterjedtebb tápvonalak:

• koax kábel
• szimmetrikus tápvonal

Hullámimpedancia

Hullámimpedancia jelentősége: A legnagyobb teljesítményt akkor tudjuk kinyerni, ha a fogyasztó ellenállása megegyezik a jelforrás belső ellenállásával.

Az 1 hullámhosszt közelítő vagy meghaladó hosszúságú tápvonalak esetén még egy fontos tényező is van: amennyiben a tápvonal hullámimpedanciája és a fogyasztó hullámimpedanciája eltér, akkor amint a jel a fogyasztóhoz ér, a jel egy része visszaverődik és parazita lengést okoz a tápvonalban.

Ez a lengés (amit állóhullámarány-mérővel tudunk detektálni) azon túl, hogy sugárzási veszteséget okoz, még a végfokban található félvezetőt is képes az általa okozott túlfeszültséggel tönkretenni. Ezért 2-nél nagyobb SWR esetén nem célszerű nagyobb jelet adnunk a tápvonalra.

Elmélet: hullámimpedancia meghatározása

Koax kábel hullámellenállása: [math]Z_0=\frac{60}{\sqrt{\varepsilon}} ln \frac{b}{a} [\Omega][/math] vagy aki ln-t nem szereti, 10-es alapú logaritmussal kifejezve: [math]Z_0=\frac{138}{\sqrt{\varepsilon}} lg \frac{b}{a} [\Omega][/math]

Ahol b a köpeny átmérő, a pedig a melegér átmérő. Epszilon a dielektrikum dielektromos állandója.

Nyomtatott áramköri lapon adott hullámellenállású szakaszokat lehet kialakítani. Ha az egyik oldal teli fólia, és szélessége jóval több mint a csik, a nyák vastagság d és a másik oldalon a csík b szélességű, akkor a hullámellenállás kb:

[math]Z_0=\frac{120\pi}{\sqrt{\varepsilon}} \frac{d}{b}[/math]

Az epszilon üvegszálas folirozott lemeznél kb 2.5, papirbakelitnél 3.5-5

példa: 50 Ohmos csikra van szükség egy SWR mérőben. 2mm vastag folirozott lemezen. akkor [math]b=\frac{(2 * 120 * 3.14)}{(50*1.58)} = 9.41 mm[/math]!

A nemszimmetrikus lapos tápvonalak pontosan nehezen méretezhetők a hat féle Descartes összetevő miatt, de gyakorlatban elég pontos a fenti képlet.