Tyypillinen impedanssi

Ominaisimpedanssi on siirtolinjan on esitys muodon läpäisevyys väliaineen. Sillä on samanlainen rooli kuin mitä havaitsemme ääni- tai sähkömagneettisilla aalloilla. Kun aalto ylittää kahden eri väliaineen välisen rajan, osaa sen energiasta ei voida siirtää yhdestä väliaineesta toiseen ja palaa takaisin toiseen suuntaan. Siirtojohdossa se vastaa impedanssia, joka voitaisiin mitata sen liittimistä, jos sillä olisi ääretön pituus. Tästä syystä siirtojohdot, jotka ovat riittävän pitkiä lähettämänsä signaalin aallonpituuden suhteen, täytyy "lopettaa" kuormilla, jotka vastaavat tätä ominaisuusimpedanssia. Siten signaali menetetään kuormituksessa ikään kuin viiva jatkuu äärettömään eikä siksi heijastu. Heijastus voi aiheuttaa häiriöitä.

Ihanteellisen voimajohdon tapauksessa (eli häviötön R = 0 ja G = 0 ) ominaisimpedanssi määritetään seuraavasti:

${\ displaystyle Z_ {caracteristique} = {\ sqrt {\ frac {L} {C}}}}$

missä L ja C ovat vastaavasti induktanssi ja kapasitanssi linjan pituuden yksikköä kohti. Se on ilmoitettu valmistajien luetteloissa. Hän riippuu:

johtimien mitat ja niiden väli.
n dielektrisyysvakio eristimen, on koaksiaalijohto.

Tyypilliset ominaisimpedanssin arvot:

50 tai 75 Ω koaksiaalijohdolle .
100 Ω varten kierretty pari .
200 Ω kaksijohtimelle .

Siirtolinjan käyttö on lähinnä sähköenergian siirtoa, joka tukee tietoa sopivalla moduloinnilla . Tämän tiedon hyvä siirto edellyttää energian hyvää siirtämistä, mikä edellyttää impedanssien hyvää sovittamista kaapelin sisääntulossa ja ulostulossa. Tämä hyvä sovitus tapahtuu, kun päätteiden impedanssi on yhtä suuri kuin kaapelin ominaisimpedanssi. Puhumme tehoimpedanssin sovittamisesta . Tästä syystä muutama ominaisimpedanssiarvo on valittu helpottamaan suunnittelijoiden työtä koaksiaalikaapeleiden käytössä ja niiden päättämisessä (antennien, vakiokomponenttien jne. Rakentaminen).

Todelliselle (häviöillä) voimajohdolle ominaisimpedanssi on kompleksiluku :

${\ displaystyle Z_ {caracteristique} = {\ sqrt {\ frac {R + j \ omega L} {G + j \ omega C}}}}$

missä R ja G ovat vastaavasti vastus ja häviöiden johtavuus pituusyksikköä kohti (Ω / m ja S / m).

Olemme huomanneet, että korkealla taajuudella ( riittävän suuri) R ja G ovat merkityksettömiä edessä ja siten hyvä approksimaatio on todellinen korkean taajuuden linja ${\ displaystyle \ scriptstyle {\ omega} = 2 \ pi f}$ ${\ displaystyle \ käsikirjoitus {j \ omega L}}$ ${\ displaystyle \ käsikirjoitus {j \ omega C}}$ ${\ displaystyle Z_ {caracteristique} = {\ sqrt {\ frac {L} {C}}}}$

Ominaisimpedanssin käytännön määritys: se riippuu linjan fysikaalisista parametreista.

Esimerkiksi koaksiaalikaapelille riippuu sisä- ja ulkojohtimen halkaisijoiden suhde sekä eristimen dielektrisyysvakio. Vakioidut arvot otettiin käyttöön, koska ne minimoivat Joule-häviöt. ${\ displaystyle \ scriptstyle Z_ {ominaisuus}}$

Painetulle mikroliuskalinjalle ominaisimpedanssi riippuu nauhan leveyden (W), nauhan ja maatason välisen eristeen paksuuden (h) ja eristeen dielektrisen vakion välisestä suhteesta.

Huomautuksia ja viitteitä

(in) Telecommunication Industry Association TIA / EIA Standard Part 2: Balanced Twisted-pair -kaapelointikomponentit , 139 s. ( lue verkossa ) , sivu 6