Sức đề kháng là một thành phần vật chất thực sự. Thông qua định luật Ôm ta có thể biết được mối quan hệ giữa hiệu điện thế, cường độ dòng điện và điện trở, U = I * R
Chúng ta cùng phân tích mối quan hệ cụ thể giữa ba cái này qua một mạch điện cụ thể, mời các bạn xem sơ đồ mạch điện đơn giản nhất bên dưới. Sơ đồ mạch này chỉ bao gồm một nguồn điện, một điện trở và một số dây dẫn.
Tất nhiên, điện trở của điện trở này cũng có thể được đo trực tiếp bằng đồng hồ vạn năng.
Đặc tính trở kháng là khác nhau. Khi đo trở kháng đặc tính 50 ohm bằng đồng hồ vạn năng, nó sẽ được phát hiện là ngắn mạch. Điều này đòi hỏi chúng ta phải phân biệt về mặt khái niệm (ngay cả khi nó chính xác là điện trở 50 ohm) và trở kháng đặc tính là hai thứ khác nhau. Giống như độ của nhiệt độ (độ C) và độ của góc, nó không phải là một điều.
Mọi người đều biết đại lượng vật lý của lực cản, vì vậy tôi sẽ không giải thích nó ở đây. Hãy phân tích trở kháng đặc tính thiêng là gì, và điều này sẽ được sử dụng trong những điều kiện nào.
Thực tế, trở kháng đặc trưng là một đại lượng vật lý nằm tách biệt chặt chẽ với tần số vô tuyến điện. Trước khi hiểu trở kháng đặc tính, trước tiên hãy hiểu tần số vô tuyến. Chúng ta biết rằng đài phát thanh, tín hiệu liên lạc điện thoại di động, wifi,… đều là những thiết bị truyền năng lượng tín hiệu ra bên ngoài. Có nghĩa là, năng lượng được bắn ra khỏi ăng-ten, và năng lượng không quay trở lại ăng-ten. Tôi sẽ không quay lại khi tôi ra ngoài.
Vâng, sau khi chúng ta hiểu về tần số vô tuyến, chúng ta sẽ đến với dây cụ thể truyền năng lượng tần số vô tuyến. Tín hiệu RF truyền trên dây cũng vậy. Tôi hy vọng rằng nó sẽ không được truyền lại trong quá khứ. Nếu có năng lượng ngược trở lại thì hiệu quả truyền dẫn kém.
Để giải thích trở kháng đặc trưng cụ thể hơn, hãy để tôi thực hiện một phép loại suy ở đây:
Có hai sợi dây trên cùng một bảng mạch (giả sử rằng chúng là hai sợi dây rất dài, bạn có thể hình dung chúng dài bao nhiêu), vì cùng một bảng mạch, độ dày đồng của hai dây là như nhau. Chiều dài (chiều dài vô hạn) và bề dày của hai dây là như nhau. Sự khác biệt duy nhất là chiều rộng. Cho rằng chiều rộng của dây thứ nhất là 1 (đơn vị) và dây thứ 1 là 2 (đơn vị). Nói cách khác, chiều rộng của Dòng 2 gấp đôi chiều rộng của Dòng 2.
Hình sau đây mô tả chi tiết sơ đồ của hai dây.
Như hình trên, nếu mắc đồng thời cùng một nguồn phát tần số vô tuyến và cùng một khoảng thời gian ngắn T thì hãy xem hiệu điện thế giữa hai dây sẽ là bao nhiêu. Đối với cùng một nguồn phát xạ, điện áp RF đầu ra của hai dây như nhau và khoảng cách truyền RF là như nhau (giả sử rằng cả hai đều là tốc độ ánh sáng, nhưng tốc độ thực nhỏ hơn tốc độ ánh sáng).
Sự khác biệt duy nhất là chiều rộng đường dây, và đường dây 2 rộng gấp đôi đường 1, khi đó đường 2 cần gấp đôi công suất của đường 1 để lấp đầy diện tích chiều rộng đường thêm (thực tế là đồng da và bề mặt dưới của dây Kết quả là hiệu ứng điện dung). Nói cách khác: Q2 = gấp đôi Q1
Vì i = Q / T (dòng RF = công suất / thời gian) nên có thể biết rằng dòng RF của dòng 2 gấp đôi dòng 1 (vì thời gian giống nhau nên công suất của dòng 2 gấp đôi dòng 1) .
Được rồi, chúng tôi biết i2 = hai lần i1
Tại thời điểm này, chúng ta không còn xa nữa để tìm ra một trở kháng đặc tính bí ẩn. Tại sao, vì chúng ta biết rằng điện trở = điện áp / dòng điện. Thực tế, trở kháng đặc tính cũng có mối quan hệ này: trở kháng đặc tính = điện áp RF / dòng điện RF.
Từ phần trên, chúng ta biết rằng điện áp RF là như nhau, và mối quan hệ hiện tại là i2 = hai lần i1
Khi đó trở kháng đặc tính của đường 2 chỉ bằng một nửa của đường 1!
Đây là những gì chúng tôi gọi là dòng càng rộng, trở kháng đặc tính càng nhỏ.
Trên đây là một ví dụ để minh họa sự khác biệt giữa trở kháng đặc tính và điện trở, và tại sao trở kháng đặc tính lại liên quan đến chiều rộng dòng trên cùng một bảng, nhưng không liên quan đến chiều dài.
Trên thực tế, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến trở kháng đặc tính, bao gồm vật liệu, khoảng cách giữa dây và đất, và nhiều yếu tố khác.
Trở kháng đặc trưng của dây được mô tả bằng từ ngữ bình dân (chỉ là một phép ẩn dụ), là kích thước cản trở của dây đối với năng lượng tần số vô tuyến truyền trên nó.
Nhận biết phản xạ trên đường truyền
Ở trên, chúng ta giả định rằng dây dài vô hạn, nhưng chiều dài dây thực tế là hữu hạn. Khi tín hiệu tần số vô tuyến truyền đến đầu dây, năng lượng không thể giải phóng được và nó sẽ truyền ngược lại dây dẫn. Ngay khi chúng tôi hét vào tường, âm thanh đập vào tường và trở lại tạo ra tiếng vang. Có nghĩa là, tình huống mà chúng ta tưởng tượng rằng tín hiệu tần số vô tuyến được truyền đi nhưng không bị phản xạ trở lại không tồn tại trong thực tế.
Vui vẻ với máy vi tính chip đơn • 2018-01-19 14:07 • 26128 lần đọc 0
Sức đề kháng là một thành phần vật chất thực sự. Thông qua định luật Ôm ta có thể biết được mối quan hệ giữa hiệu điện thế, cường độ dòng điện và điện trở, U = I * R
Chúng ta cùng phân tích mối quan hệ cụ thể giữa ba cái này qua một mạch điện cụ thể, mời các bạn xem sơ đồ mạch điện đơn giản nhất bên dưới. Sơ đồ mạch này chỉ bao gồm một nguồn điện, một điện trở và một số dây dẫn.
Tất nhiên, điện trở của điện trở này cũng có thể được đo trực tiếp bằng đồng hồ vạn năng.
Đặc tính trở kháng là khác nhau. Khi đo trở kháng đặc tính 50 ohm bằng đồng hồ vạn năng, nó sẽ được phát hiện là ngắn mạch. Điều này đòi hỏi chúng ta phải phân biệt một cách khái niệm giữa điện trở (ngay cả khi chính xác là điện trở 50 ohm) và trở kháng đặc tính là hai thứ khác nhau. Giống như nhiệt độ (độ C) và độ góc, nó không phải là một thứ.
Mọi người đều biết đại lượng vật lý của lực cản, vì vậy tôi sẽ không giải thích nó ở đây. Hãy phân tích trở kháng đặc tính thiêng là gì, và điều này sẽ được sử dụng trong những điều kiện nào.
Thực tế, trở kháng đặc trưng là một đại lượng vật lý nằm tách biệt chặt chẽ với tần số vô tuyến điện. Trước khi hiểu trở kháng đặc tính, trước tiên hãy hiểu tần số vô tuyến. Chúng ta biết rằng đài phát thanh, tín hiệu liên lạc điện thoại di động, wifi,… đều là những thiết bị truyền năng lượng tín hiệu ra bên ngoài. Có nghĩa là, năng lượng được bắn ra khỏi ăng-ten, và năng lượng không quay trở lại ăng-ten. Tôi sẽ không quay lại khi tôi ra ngoài.
Được rồi, sau khi hiểu về tần số vô tuyến, chúng ta sẽ đến với dây cụ thể truyền năng lượng tần số vô tuyến. Tín hiệu tần số vô tuyến truyền trên dây cũng vậy. Tôi hy vọng rằng nó sẽ không được truyền lại trong quá khứ. Nếu có năng lượng ngược trở lại thì hiệu quả truyền dẫn kém.
Để giải thích trở kháng đặc trưng cụ thể hơn, hãy để tôi thực hiện một phép loại suy ở đây:
Có hai sợi dây trên cùng một bảng mạch (giả sử rằng chúng là hai sợi dây rất dài, bạn có thể hình dung chúng dài bao nhiêu), vì cùng một bảng mạch, độ dày đồng của hai dây là như nhau. Chiều dài (chiều dài vô hạn) và bề dày của hai dây là như nhau. Sự khác biệt duy nhất là chiều rộng. Cho rằng chiều rộng của dây thứ nhất là 1 (đơn vị) và dây thứ 1 là 2 (đơn vị). Nói cách khác, chiều rộng của Dòng 2 gấp đôi chiều rộng của Dòng 2.
Hình sau đây mô tả chi tiết sơ đồ của hai dây.
Phân tích chi tiết sự phản xạ, trở kháng đặc tính và sự phù hợp trở kháng của đường truyền
Như hình trên, nếu mắc đồng thời cùng một nguồn phát tần số vô tuyến và cùng một khoảng thời gian ngắn T thì hãy xem hiệu điện thế giữa hai dây dẫn này sẽ như thế nào. Đối với cùng một nguồn phát xạ, điện áp RF đầu ra của hai dây là như nhau và khoảng cách truyền RF là như nhau (giả sử rằng chúng đều ở tốc độ ánh sáng, nhưng tốc độ thực nhỏ hơn tốc độ ánh sáng) .
Sự khác biệt duy nhất là chiều rộng đường dây, và đường dây 2 rộng gấp đôi đường 1, khi đó đường 2 cần gấp đôi công suất của đường 1 để lấp đầy diện tích chiều rộng đường thêm (thực tế là đồng da và bề mặt dưới của dây Kết quả là hiệu ứng điện dung). Nói cách khác: Q2 = gấp đôi Q1
Vì i = Q / T (dòng RF = công suất / thời gian) nên có thể biết rằng dòng RF của dòng 2 gấp đôi dòng 1 (vì thời gian giống nhau nên công suất của dòng 2 gấp đôi dòng 1) .
Được rồi, chúng tôi biết i2 = hai lần i1
Tại thời điểm này, chúng ta không còn xa nữa để tìm ra một trở kháng đặc tính bí ẩn. Tại sao, vì chúng ta biết rằng điện trở = điện áp / dòng điện. Thực tế, trở kháng đặc tính cũng có mối quan hệ này: trở kháng đặc tính = điện áp RF / dòng điện RF.
Từ phần trên, chúng ta biết rằng điện áp RF là như nhau, và mối quan hệ hiện tại là i2 = hai lần i1
Khi đó trở kháng đặc tính của đường 2 chỉ bằng một nửa của đường 1!
Đây là những gì chúng tôi gọi là dòng càng rộng, trở kháng đặc tính càng nhỏ.
Trên đây là một ví dụ để minh họa sự khác biệt giữa trở kháng đặc tính và điện trở, và tại sao trở kháng đặc tính lại liên quan đến chiều rộng dòng trên cùng một bảng, nhưng không liên quan đến chiều dài.
Trên thực tế, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến trở kháng đặc tính, bao gồm vật liệu, khoảng cách giữa dây dẫn và tấm đáy, và nhiều yếu tố khác.
Trở kháng đặc trưng của dây được mô tả bằng những từ ngữ bình dân (chỉ là một phép ẩn dụ), là kích thước cản trở của dây đối với năng lượng RF truyền trên nó.
Nhận biết phản xạ trên đường truyền
Ở trên, chúng ta giả định rằng dây dài vô hạn, nhưng chiều dài dây thực tế là hữu hạn. Khi tín hiệu tần số vô tuyến truyền đến đầu dây, năng lượng không thể giải phóng được và nó sẽ truyền ngược lại dây dẫn. Ngay khi chúng tôi hét vào tường, âm thanh đập vào tường và trở lại tạo ra tiếng vang. Có nghĩa là, tình huống mà chúng ta tưởng tượng rằng tín hiệu tần số vô tuyến được truyền đi nhưng không bị phản xạ trở lại không tồn tại trong thực tế.
Phân tích chi tiết sự phản xạ, trở kháng đặc tính và sự phù hợp trở kháng của đường truyền
Như trong hình trên, nếu chúng ta kết nối một điện trở ở cuối đường dây để tiêu thụ (hoặc nhận) năng lượng RF truyền trên đường dây.
Một số người có thể hỏi, tại sao điện trở của tổng trở đặc tính của dây dẫn không tiêu hao năng lượng, vì vậy nó phải được nối với một điện trở để tiêu thụ nó? Thực tế, dây chỉ truyền năng lượng, còn bản thân dây không tiêu tốn năng lượng hoặc hầu như không mất năng lượng (phần nào giống tính chất của điện dung hay điện cảm). Điện trở là một thành phần tiêu thụ năng lượng.
Chúng tôi tìm thấy ba trường hợp đặc biệt:
Khi R = RO, năng lượng truyền qua chỉ bị điện trở R hấp thụ ở cuối và không có năng lượng nào bị phản xạ trở lại. Có thể thấy rằng dây này là không dây.
Khi R = ∞ (mạch hở), toàn bộ năng lượng bị phản xạ trở lại, và điểm cuối của đường dây sẽ tạo ra hiệu điện thế gấp đôi điện thế của nơi phát.
Khi R = 0, điểm cuối sẽ phản xạ trở lại -1 lần điện áp nguồn.
Hiểu kết hợp trở kháng
Kết hợp trở kháng đề cập đến trạng thái làm việc trong đó trở kháng tải và trở kháng bên trong của nguồn kích từ được điều chỉnh cho phù hợp với nhau để đạt được công suất đầu ra lớn nhất.
Kết hợp trở kháng dành cho tần số vô tuyến, v.v ... Nó không thể áp dụng cho mạch nguồn, nếu không mọi thứ sẽ bị cháy.
Chúng ta thường nghe nói rằng trở kháng đặc trưng là 50 ohms, 75 ohms, v.v. Làm thế nào mà 50 ohm này đến từ? Tại sao lại là 50 ohms thay vì 51 ohms hoặc 45 ohms?
Đây là một thỏa thuận, 50 ohms nên được cho là tốt hơn cho việc truyền tải mạch tần số vô tuyến chung. Nói cách khác, dây và cáp của chúng ta cần phải là 50 ohms vì tải mạch tương đương với điện trở 50 ohms. Nếu bạn làm một dây với giá trị trở kháng khác, nó sẽ không phù hợp với tải. Sự sai lệch càng xa, hiệu quả truyền dẫn sẽ càng tồi tệ!
sản phẩm khác của chúng tôi:
