Vita:Tápvonalak
A cikkért köszönet HA5KJ-nek. Kérés: légyszíves folytassd még hasonló hasznos dolgokkal.
Ahol képletek lesznek és nem akarsz vele "szórakozni", azt szívesen átírjuk <math> \frac ... \sqrt ... \pi .... \Omega ... </math> képletté. A kész képleteket azért nézzd mégegyszer Te is át, nem rontottuk-e el.
A lényeg, hogy az eddigiekhez hasonlóan érthető és hasznos legyen!
Ami még kell: boltban kapható koaxkábelek lényeges adatai + szómagyarázat. Pl. mi a rövidüési tényező és mire jó az nekünk.
--HG2ECZ 2006. június 8., 09:36 (CEST)
Nos, rövidülési tényező. Ennek a megértéséhez elöbb azt kellene megéreni, hogyan működik egy tápvonal. Az egyszerűség kedvéért gondoljunk egy koax kábelre. Az egyik végén zárja le egy generátor, a másik végén terhelés. A generátor váltakozó feszültséget állít elő. Más szavakkal térerőt idéz elő a kapcsait jelentő fémben. Ez elmozdolásra kényszeríti az ott jelen lévő szabad elektronokat. Mivel a feszültség és így az eletromos tér is többnyire szinuszos lefolyású, az eletronokra ható térerő gyorsuló mozgást okoz. Az elmozdulás iránya és sebessége tehát változik.
Az elektromos és mágneses tereknél leírtakból megtudható, hogy gyorsuló töltéshordozók környezetében elektromágneses hullám keletkezik. A koaxkábel mentén tehát kialakul egy hullám, ami a generátortól a terhelés felé halad. Ez a hullám a rádióhullámokhoz hasonlóan mágneses és elektromos térből tevődik össze. Az elektromos mező úgy alakul, hogy az erővonalai a központi vezető és az árnyékolóharisnya között sugárirányban haladnak. Irányuk folyton változik, a hullám pillanatnyi fázisának megfelelően. A mágneses mező pedig erre merőlegesen, a központi ér körül kialakuló koncentrikus körökként képzelhető el.
A hullám, illetve az energia pedig a központi ér és az árnyékolóharisnya közötti térben halad.
Tudjuk, hogy az elektromágneses hullámok terjedési sebessége mennyi vákumban. A koax kábel viszont valamilyen dielektrikummal van kitöltve. Ez biztosítja például a levegőnél jóval nagyobb átütési feszültséget, vagy a mechanikai stabilitást. A dielektrikum egyik fontos jellemzője a dielektromos állandó. A hullám tehát nem vákumban halad, hanem a dielektrikumban. A terjedési sebessége tehát a dielektromos állandótól függ. Ha a dielektromos állandó nagyobb egynél, akkor a terjedési sebesség kisebb, mint a vákumban. Ezért ugyanannyi idő alatt rövidebb utat tud megtenni. Ha a szabad térben egy elektromágneses hullám 1 métert tesz meg, akkor pédául az RG58 koaxkábelben ugyanannyi idő a csak 66 cm-re jut el. Ezt a jelenséget nevezik rövidülésnek, és a 0.66-os rövidülési tényező is ezt jelenti. Általában mindegy, hogy egy kábel végén mikor jön ki az energia. Ugyis nagyon hamar. A dolog akkor kezd fontossá válni, ha a kábel hossza és a hullámhossz közötti valamilyen törvényszerűséget ki kell használni. Például antennák táplálása során meghatározott fázist akarunk előidézni két antenna táplálása között a sugárzási tulajdonságok befolyásolása céljából.
Például két HB9CV antennát akarunk párhuzamosan táplálni úgy, hogy az előre sugárzás erősödjön, a hátra irányban pedig kölcsönösen gyengítse egymást a két antenna. Ekkor célszerű az egyik antennát negyed hullámmal előrébb tenni. Ha a szabad térben a negyed hullámhossz 52 cm ( kétméteres sáv ), akkor a két antenna táplálásának fázisában 90 fok eltérés lenne. Ha az egyik kábelt 32 cm-el hosszabbra, vagy rövidebbre választjuk, akkor a két antenna előre azonos, hátra pedig ellenfázisban fog sugározni, ami döbbenetesen megjavitja a hátra csillapítást, a közönséges, azonos hosszúságú kábellel táplált két antennához képest. Azok ugyanis hátra kevésbé, de azonos fázisban sugároznak.
Ha egy koax kábel elektromos hossza ( igy nevezik a rövidülési tényezővel figyelebe vett hosszt ) a hullámhossz fele, akkor a kábel érdekes tulajdonságot mutat. Az egyik végén rákapcsolt tetszőleges ellenállás jelenik meg a másik végén, de csak a hullámhossznak megfelelő frekvencián. Ez a félhullámhossz egész számu többszöröseire is igaz. Ez a jelenség arra jó, hogy például az antenna talpponti impedanciáját lehozza a kábel alsó végére. Igy a rádió mellől is lehet hangolni az antennát. Az elektromosan negyed hullámhosszú kábeleket impedancia transzformátornak lehet használni. Ha adott egy antenna talpponti ellenállás, amely nem egyezik az adó kimeneti ellenállásával, akkor negyedhullámú kábellel mégis lehet helyesen táplálni az antennát, ha a kábel hullámellenállása az antenna talpponti és az adó kimeneti ellenállásának mértani közepe. Például egy 120 Ohmos loop antennát lehet 75 Ohmos kábellel helyesen táplálni 50 Ohm kimenetű adóval, ha a 75 Ohmos kábel elektromos hossza negyed hullámnyi. A negyedhullámú koax transzformátor hullámellenállása tehát: W= négyzetgyök alatt a két végén lévő ellenállás szorzata. HA5KJ
No azt hiszem félreérthető voltam. Nem nekem kell a rövidülési tényező (tisztában vagyok a fogalmával), hanem a cikkből hiányzik.
Amíg ezt beleszerkeszted - mondjuk egy rövidülési tényező szócikkbe, addig én más szócikkeket rendezek.
Bátorság, menni fog!
--HG2ECZ 2006. június 9., 03:00 (CEST)
Megjegyzés a hullámimpedancia jelentőségéhez:
A hullámimpedanciának nem az a jelentősége, hogy le kell zárni a kábeleket. Az igaz, hogy helyesen lezárt kábelen nincs visszaverődés, vagyis a túlvégén kijön belőle amit beadunk. De ezt megtehetjük 600 Ohmos tápvonallal ugyanúgy mint 50 Ohmossal. Én azt gondolom a hullámimpedancia más szempontok miatt kell foglalkozni. Energiát lehet továbbítani akármilyen hullámellenállású tápvonallal. Az a fontos, hogy minél könnyebben lehessen kezelni, kevesebb legyen a vesztesége, és elfogadható legyen a költsége. A könnyebb kezelhetőség azt jelenti, hogy illeszkedjen meglévő eszközökhöz, például az adóm kimenetéhez, vagy az antennám talpponti ellenállásához, továbbá be tudjam vezetni az ablakpárkány mellett, és a többletet fel tudjam tekerni, hogy ne kelljen elvágni. Ha tíz évre kell behúzni egy hosszú kábelt, lehet merev is, csak ne csillapítson. De amit mindennap csatlakoztatni kell, az legyen könnyen szerelhető, hajlékony, lehet kicsit nagyobb a csillapítása, ugyis rövid kell belőle. A kevesebb veszteség nyilván a huzal vastagságtól, a dielektrikum veszteségétől, esetleges nemkívánatos sugárzástól, vagy más tárgyakkal való kölcsönhatásától függ. A költsége attól függ mekkora energiát kell rajta továbbítani. Nagy impedanciát nem lehet választani, mert ugyan a rézdrót ára csökken, de a szigetelő eszközök drágulnak. Például 600 Ohmos tápvonalon 100W 245 V-ot jelent. Ugyanez a feszültség 50 Ohmos kábelen 1200 Watt. Alacsony impedancia sem túl szerencsés, mert a szigetelés lehet olcsóbb, de ugyanakkora teljesítménynél nagyobb áram adódik. ezért túl vastag huzal kell hozzá. Sokféle kábelt gyárt az ipar. Ez azért van, hogy a hullámimpedanciát az adott feladathoz lehessen kiválasztani. HA5KJ
