Modstand er en reel fysisk komponent. Gennem Ohms lov kan vi kende forholdet mellem spænding, strøm og modstand, U = I * R
Vi analyserer det specifikke forhold mellem disse tre gennem et specifikt kredsløb, se det enkleste kredsløbsdiagram nedenfor. Dette kredsløbsdiagram består kun af en strømforsyning, en modstand og nogle ledninger.
Selvfølgelig kan modstanden til denne modstand også måles direkte med et multimeter.
Den karakteristiske impedans er forskellig. Når der måles en karakteristisk impedans på 50 ohm med et multimeter, viser det sig at være en kortslutning. Dette kræver, at vi konceptuelt skelner modstand (selvom det er nøjagtigt 50 ohm modstand), og karakteristisk impedans er to forskellige ting. Ligesom temperaturgraden (Celsius) og graden af vinkel er det ikke en ting.
Alle kender den fysiske mængde modstand, så jeg forklarer det ikke her. Lad os analysere, hvad der er den hellige karakteristiske impedans, og under hvilke betingelser denne ting vil blive brugt.
Faktisk er den karakteristiske impedans en fysisk størrelse, der er tæt adskilt fra radiofrekvensen. Før du forstår den karakteristiske impedans, skal du først forstå radiofrekvensen. Vi ved, at radiostationer, mobiltelefonkommunikationssignaler, wifi osv. Alle er enheder, der sender signalenergi udefra. Det vil sige, at energien skydes ud fra antennen, og energien vender ikke tilbage til antennen. Jeg kommer ikke tilbage, når jeg går ud.
Når vi har forstået radiofrekvensen, kommer vi til den specifikke ledning, der transmitterer radiofrekvensenergi. RF-signalet, der transmitteres på ledningen, er også det samme. Jeg håber, at det ikke vil blive sendt tilbage i fortiden. Hvis der er energi tilbage i ryggen, er transmissionseffekten dårlig.
For at forklare den karakteristiske impedans mere specifikt, lad mig lave en analogi her:
Der er to ledninger på det samme printkort (forudsat at de er to meget lange ledninger, kan du forestille dig, hvor længe de er), fordi det samme kort, kobbertykkelsen på de to ledninger er ens. Længden (uendelig længde) og tykkelsen af de to ledninger er ens. Den eneste forskel er bredden. Antag, at bredden på 1. ledning er 1 (enhed) og 2. ledning er 2 (enhed). Med andre ord er bredden af linje 2 dobbelt så stor som linje 1.
Den følgende figur viser det skematiske diagram af de to ledninger i detaljer.
Som vist i figuren ovenfor, hvis den samme radiofrekvensemissionskilde er forbundet samtidig og den samme korte tidsperiode T, så lad os se, hvad forskellen mellem de to ledninger vil være. For den samme emissionskilde er udgangsspændingen fra de to ledninger den samme, og RF-transmissionsafstanden er den samme (forudsat at begge er lysets hastighed, men den faktiske hastighed er mindre end lysets hastighed).
Den eneste forskel er linjebredden, og linjen i linje 2 er dobbelt så bred som linje 1, så linje 2 har brug for dobbelt så stor styrke som linje 1 for at udfylde det ekstra linje breddeområde (faktisk kobberhuden og bundoverfladen af ledningen Den resulterende kapacitive effekt). Med andre ord: Q2 = to gange Q1
Fordi i = Q / T (RF-strøm = effekt / tid), kan det vides, at RF-strømmen for linje 2 er dobbelt så stor som for linje 1 (fordi tiden er den samme, er effekten af linje 2 dobbelt så stor som for linje 1).
Okay, vi ved i2 = to gange i1
På dette tidspunkt er vi ikke langt væk fra at finde en mystisk karakteristisk impedans. Hvorfor, fordi vi ved, at modstand = spænding / strøm. Faktisk har den karakteristiske impedans også dette forhold: karakteristisk impedans = RF-spænding / RF-strøm.
Fra ovenstående ved vi, at RF-spændingen er den samme, og det nuværende forhold er i2 = dobbelt i1
Så er den karakteristiske impedans af linje 2 kun halvdelen af linjen 1!
Dette er, hvad vi kalder, jo bredere linjen er, jo mindre er den karakteristiske impedans.
Ovenstående er et eksempel for at illustrere forskellen mellem karakteristisk impedans og modstand, og hvorfor den karakteristiske impedans er relateret til linjebredden på det samme kort, men ikke til længden.
Faktisk er der mange faktorer, der påvirker den karakteristiske impedans, herunder materialet, afstanden mellem ledningen og jorden og mange andre faktorer.
Den karakteristiske impedans af ledningen er beskrevet i populære ord (bare en metafor), som er størrelsen på ledningens blokering af den radiofrekvente energi, der transmitteres på den.
Genkend refleksioner på transmissionslinjer
Ovenfor antog vi, at ledningen er uendelig lang, men den faktiske ledningslængde er endelig. Når radiofrekvenssignalet når enden af ledningen, kan energien ikke frigives, og den bevæger sig tilbage langs ledningen. Ligesom vi råbte på væggen, ramte lyden væggen og kom tilbage for at frembringe et ekko. Det vil sige, at den situation, som vi forestillede os, at radiofrekvenssignalet transmitteres, men ikke reflekteres tilbage, ikke eksisterer i virkeligheden.
Sjov med enkeltchips mikrocomputer • 2018-01-19 14:07 • 26128 gange læst 0
Modstand er en reel fysisk komponent. Gennem Ohms lov kan vi kende forholdet mellem spænding, strøm og modstand, U = I * R
Vi analyserer det specifikke forhold mellem disse tre gennem et specifikt kredsløb, se det enkleste kredsløbsdiagram nedenfor. Dette kredsløbsdiagram består kun af en strømforsyning, en modstand og nogle ledninger.
Selvfølgelig kan modstanden til denne modstand også måles direkte med et multimeter.
Den karakteristiske impedans er forskellig. Når der måles en karakteristisk impedans på 50 ohm med et multimeter, viser det sig at være en kortslutning. Dette kræver, at vi konceptuelt skelner mellem modstand (selvom det er nøjagtigt 50 ohm modstand) og karakteristisk impedans er to forskellige ting. Ligesom temperaturgraden (Celsius) og graden af vinkel er det ikke en ting.
Alle kender den fysiske mængde modstand, så jeg forklarer det ikke her. Lad os analysere, hvad der er den hellige karakteristiske impedans, og under hvilke betingelser denne ting vil blive brugt.
Faktisk er den karakteristiske impedans en fysisk størrelse, der er tæt adskilt fra radiofrekvensen. Før du forstår den karakteristiske impedans, skal du først forstå radiofrekvensen. Vi ved, at radiostationer, mobiltelefonkommunikationssignaler, wifi osv. Alle er enheder, der sender signalenergi udefra. Det vil sige, at energien skydes ud fra antennen, og energien vender ikke tilbage til antennen. Jeg kommer ikke tilbage, når jeg går ud.
Okay, efter at have forstået radiofrekvensen, kommer vi til den specifikke ledning, der transmitterer radiofrekvensenergi. Radiofrekvenssignalet transmitteret på ledningen er også det samme. Jeg håber, at det ikke vil blive sendt tilbage i fortiden. Hvis der er energi tilbage i ryggen, er transmissionseffekten dårlig.
For at forklare den karakteristiske impedans mere specifikt, lad mig lave en analogi her:
Der er to ledninger på det samme printkort (forudsat at de er to meget lange ledninger, kan du forestille dig, hvor længe de er), fordi det samme kort, kobbertykkelsen på de to ledninger er ens. Længden (uendelig længde) og tykkelsen af de to ledninger er ens. Den eneste forskel er bredden. Antag, at bredden på 1. ledning er 1 (enhed) og 2. ledning er 2 (enhed). Med andre ord er bredden af linje 2 dobbelt så stor som linje 1.
Den følgende figur viser det skematiske diagram af de to ledninger i detaljer.
Detaljeret analyse af refleksion, karakteristisk impedans og impedanstilpasning af transmissionslinjer
Som vist i figuren ovenfor, hvis den samme radiofrekvensemissionskilde er forbundet samtidig og den samme korte periode T, så lad os se, hvad forskellen mellem disse to ledninger vil være. For den samme emissionskilde er udgangsspændingen fra de to ledninger den samme, og RF-transmissionsafstanden er den samme (forudsat at de alle har lysets hastighed, men den faktiske hastighed er mindre end lysets hastighed) .
Den eneste forskel er linjebredden, og linjen i linje 2 er dobbelt så bred som linje 1, så linje 2 har brug for dobbelt så stor styrke som linje 1 for at udfylde det ekstra linje breddeområde (faktisk kobberhuden og bundoverfladen af ledningen Den resulterende kapacitive effekt). Med andre ord: Q2 = to gange Q1
Fordi i = Q / T (RF-strøm = effekt / tid), kan det vides, at RF-strømmen for linje 2 er dobbelt så stor som for linje 1 (fordi tiden er den samme, er effekten af linje 2 dobbelt så stor som for linje 1).
Okay, vi ved i2 = to gange i1
På dette tidspunkt er vi ikke langt væk fra at finde en mystisk karakteristisk impedans. Hvorfor, fordi vi ved, at modstand = spænding / strøm. Faktisk har den karakteristiske impedans også dette forhold: karakteristisk impedans = RF-spænding / RF-strøm.
Fra ovenstående ved vi, at RF-spændingen er den samme, og det nuværende forhold er i2 = dobbelt i1
Så er den karakteristiske impedans af linje 2 kun halvdelen af linjen 1!
Dette er, hvad vi kalder, jo bredere linjen er, jo mindre er den karakteristiske impedans.
Ovenstående er et eksempel for at illustrere forskellen mellem karakteristisk impedans og modstand, og hvorfor den karakteristiske impedans er relateret til linjebredden på det samme kort, men ikke til længden.
Faktisk er der mange faktorer, der påvirker den karakteristiske impedans, herunder materialet, afstanden mellem ledningen og bundpladen og mange andre faktorer.
Den karakteristiske impedans af ledningen er beskrevet i populære ord (bare en metafor), som er størrelsen på ledningens blokering af den RF-energi, der transmitteres på den.
Genkend refleksioner på transmissionslinjer
Ovenfor antog vi, at ledningen er uendelig lang, men den faktiske ledningslængde er endelig. Når radiofrekvenssignalet når enden af ledningen, kan energien ikke frigives, og den bevæger sig tilbage langs ledningen. Ligesom vi råbte på væggen, ramte lyden væggen og kom tilbage for at frembringe et ekko. Det vil sige, at den situation, som vi forestillede os, at radiofrekvenssignalet transmitteres, men ikke reflekteres tilbage, ikke eksisterer i virkeligheden.
Detaljeret analyse af refleksion, karakteristisk impedans og impedanstilpasning af transmissionslinjer
Som vist i figuren ovenfor, hvis vi forbinder en modstand i slutningen af linjen for at forbruge (eller modtage) den RF-energi, der transmitteres på linjen.
Nogle mennesker spørger måske, hvorfor forbruger ikke modstanden fra ledningens karakteristiske impedans energi, så den skal være forbundet til en modstand for at forbruge den? Faktisk transmitterer ledningen kun energi, og selve ledningen forbruger ikke energi eller mister næsten ikke energi (noget som kapacitans- eller induktansegenskaberne). Modstand er en komponent, der bruger energi.
Vi fandt tre specielle tilfælde:
Når R = RO, absorberes den transmitterede energi bare af modstanden R i slutningen, og ingen energi reflekteres tilbage. Det kan ses, at denne ledning er trådløs.
Når R = ∞ (åbent kredsløb), reflekteres al energi tilbage, og slutpunktet på linjen vil producere en spænding, der er dobbelt så stor som emitteren.
Når R = 0, vil slutpunktet reflektere -1 gange kildespændingen tilbage.
Forståelse af impedansmatching
Impedanstilpasning henviser til en arbejdstilstand, hvor belastningsimpedansen og den indre impedans af excitationskilden er tilpasset hinanden for at opnå den maksimale effekt.
Impedanstilpasning gælder for radiofrekvenser osv. Det gælder ikke for strømkredse, ellers vil ting blive brændt.
Vi hører ofte, at den karakteristiske impedans er 50 ohm, 75 ohm og så videre. Hvordan kom denne 50 ohm fra? Hvorfor er det 50 ohm i stedet for 51 ohm eller 45 ohm?
Dette er en aftale, 50 ohm skal siges at være bedre til generel radiofrekvens kredsløbstransmission. Med andre ord skal vores ledninger og kabler være 50 ohm, fordi kredsløbsbelastningen svarer til en modstand på 50 ohm. Hvis du laver en ledning med en anden impedansværdi, svarer den ikke til belastningen. Jo længere afvigelsen er, jo værre vil transmissionseffekten være!
Vores andet produkt:
