„Impedanciaillesztés” változatai közötti eltérés
a (SWR ábra finomítás) |
a (szóhasználat) |
||
30. sor: | 30. sor: | ||
* Ha a generátorunk 50 ohm + j40 ohm impedanciával rendelkezik, akkor 50 ohm -j40 ohmos [[komplex számábrázolás|komplex]] impedanciával tudjuk levenni belőle a maximális teljesítményt. Ha egyszerűen csak egy 50 ohmos ellenállást kapcsolunk rá, akkor csak 77%-a lenne kivehető az elméleti maximumnak, miközben a hatásfok is csak 43,8%-os lenne az 50% helyett. | * Ha a generátorunk 50 ohm + j40 ohm impedanciával rendelkezik, akkor 50 ohm -j40 ohmos [[komplex számábrázolás|komplex]] impedanciával tudjuk levenni belőle a maximális teljesítményt. Ha egyszerűen csak egy 50 ohmos ellenállást kapcsolunk rá, akkor csak 77%-a lenne kivehető az elméleti maximumnak, miközben a hatásfok is csak 43,8%-os lenne az 50% helyett. | ||
− | == Impedanciaillesztés szerepe a hullámhosszal összemérhető tápvonal esetén == | + | == Impedanciaillesztés szerepe a hullámhosszal összemérhető [[tapvonalak|tápvonal]] esetén == |
Amennyiben a jelforrás és a fogyasztó közt a jel hullámhosszával összemérhető hosszúságú tápvonal van, akkor az impedanciaillesztés a kivehető maximális teljesítmény mellett egy másik fontos tényező miatt is fontos. Ez a tényező az állóhullám. | Amennyiben a jelforrás és a fogyasztó közt a jel hullámhosszával összemérhető hosszúságú tápvonal van, akkor az impedanciaillesztés a kivehető maximális teljesítmény mellett egy másik fontos tényező miatt is fontos. Ez a tényező az állóhullám. | ||
36. sor: | 36. sor: | ||
A [[tápvonalak]] esetén beszélünk haladóhullámról, amelyik a jelforrástól a fogyasztó felé halad, illetve reflektált hullámról, amely a fogyasztótól verődik vissza az illesztetlenség miatt a jelforrás felé. | A [[tápvonalak]] esetén beszélünk haladóhullámról, amelyik a jelforrástól a fogyasztó felé halad, illetve reflektált hullámról, amely a fogyasztótól verődik vissza az illesztetlenség miatt a jelforrás felé. | ||
− | '''Az állóhullámarány kiszámítása:''' | + | '''Az állóhullámarány (SWR) kiszámítása:''' |
Vezessük be a reflexiós tényező fogalmát, amelyet a fogyasztó felöli kapcson tapasztalható beeső (+) és visszavert (-) feszültségből származtatunk: <math>r=\frac{{U_2}^-}{{U_2}^+}=\frac{Z-Z_0}{Z+Z_0}</math> | Vezessük be a reflexiós tényező fogalmát, amelyet a fogyasztó felöli kapcson tapasztalható beeső (+) és visszavert (-) feszültségből származtatunk: <math>r=\frac{{U_2}^-}{{U_2}^+}=\frac{Z-Z_0}{Z+Z_0}</math> | ||
− | Ebből az | + | Ebből az állóhullámarany (SWR): <math>\sigma=\frac{1+|r|}{1-|r|}</math>. |
'''Példa:''' Mekkora lesz a maximális állóhullámom, ha egy 75 ohmos koaxkábelen keresztül egy 50 ohmos fogyasztót hajtok meg? | '''Példa:''' Mekkora lesz a maximális állóhullámom, ha egy 75 ohmos koaxkábelen keresztül egy 50 ohmos fogyasztót hajtok meg? |
A lap 2006. július 3., 00:59-kori változata
Impedanciaillesztés szerepe a kinyerhető teljesítmény szempontjából
Illesztett kimenetnek nevezzük azt a kimenetet, amely ellenállása megegyezik a terhelés ellenállásával. Ekkor a teljesítmény 50%-a a generátorban fog eldisszipálódni, azonban ekkor jut a legnagyobb teljesítmény a fogyasztóra.
A fenti ábra szerint ha a fogyasztó ellenállása nagyobb, mint a jelforrásé, a hatásfok javul, de a levehető teljesítmény csökken.
Impedanciaillesztés
Egyenáramú körben tehát a terhelés ellenállását és a generátor belső ellenállását azonosra célszerű választani. Ekkor a generátor terheletlen kimenőfeszültségéhez képest fele feszültség jelenik meg a kapcsain, a hatásfok 50% lesz, ellenben ekkor vehető ki belőle a legnagyobb teljesítmény.
Váltakozóáramú körökben a generátor belső impedanciájának konjugáltjára célszerű választani illetve hangolni a terhelés impedanciáját.
Példa:
- Ha a generátorunk 50 ohmos kimenőimpedanciával rendelkezik, akkor 50 ohmos terheléssel vehető ki belőle a legnagyobb teljesítmény.
- Ha a generátorunk 50 ohm + j40 ohm impedanciával rendelkezik, akkor 50 ohm -j40 ohmos komplex impedanciával tudjuk levenni belőle a maximális teljesítményt. Ha egyszerűen csak egy 50 ohmos ellenállást kapcsolunk rá, akkor csak 77%-a lenne kivehető az elméleti maximumnak, miközben a hatásfok is csak 43,8%-os lenne az 50% helyett.
Impedanciaillesztés szerepe a hullámhosszal összemérhető tápvonal esetén
Amennyiben a jelforrás és a fogyasztó közt a jel hullámhosszával összemérhető hosszúságú tápvonal van, akkor az impedanciaillesztés a kivehető maximális teljesítmény mellett egy másik fontos tényező miatt is fontos. Ez a tényező az állóhullám.
A tápvonalak esetén beszélünk haladóhullámról, amelyik a jelforrástól a fogyasztó felé halad, illetve reflektált hullámról, amely a fogyasztótól verődik vissza az illesztetlenség miatt a jelforrás felé.
Az állóhullámarány (SWR) kiszámítása:
Vezessük be a reflexiós tényező fogalmát, amelyet a fogyasztó felöli kapcson tapasztalható beeső (+) és visszavert (-) feszültségből származtatunk: [math]r=\frac{{U_2}^-}{{U_2}^+}=\frac{Z-Z_0}{Z+Z_0}[/math]
Ebből az állóhullámarany (SWR): [math]\sigma=\frac{1+|r|}{1-|r|}[/math].
Példa: Mekkora lesz a maximális állóhullámom, ha egy 75 ohmos koaxkábelen keresztül egy 50 ohmos fogyasztót hajtok meg? Megoldás: [math]r = \frac{Z-Z_0}{Z+Z_0} = \frac{50-75}{50+75}=-0,2[/math]. Ebből az állóhullámarány: [math]\sigma=\frac{1+|r|}{1-|r|} = \frac{1+|-0.2|}{1-|-0.2|} = \frac{1+0.2}{1-0.2}=\frac{1,2}{0,8} = 1,5[/math].
A fenti ábra szemlélteti az állóhullámarány-változást 50 ohmos koaxiális kábelt feltételezve különböző terhelő impedanciák esetén.