Tápvonalak

A tápvonalak alapvető feladata a rádiófrekvenciás jel a forrástól az antenna vagy vevő felé való továbbítása.

Ezen kívül

• rezonáns körként
• induktivitásként vagy kapacitásként
• fázistoló áramkörként (kerülővezeték)
• impedancia transzformálásra (negyedhullámú szakasz)
• tetszőleges impedanciájú pont áthelyezésére (félhullámú szakasz)

is lehet őket alkalmazni.

Tápvonalak fajtái

A legelterjedtebb tápvonalak:

• koax kábel
• szimmetrikus tápvonal
• csőtápvonal - mikrohullámra
• stripline tápvonal - tápvonal nyomtatott áramköri lapon

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.

Hullámellenállás mérése Egy koaxiális kábel hullámellenállását induktivitás és kapacitás mérésével is meghatározhatjuk. Az elhanyagolható veszteségű tápvonalak - így a koaxiális kábelek - hullámellenállására igaz a következő egyenlet: [math]Z = \sqrt{L \over C}[/math], ahol L a végén rövidrezárt kábel induktivitása és C a végén nyitott kábel kapacitása. Egy 630 mm hosszúságú, 5 mm külső átmérőjű, teflon dielektrikumú kábelen a következő eredmények adódtak: C = 61,5 pF és L = 157 nH. Ebből a számított hullámellenállás Z = 50,6 Ohm, ami az adott kábel gyári adata.