Motstand er en virkelig fysisk komponent. Gjennom Ohms lov kan vi kjenne forholdet mellom spenning, strøm og motstand, U = I * R
Vi analyserer det spesifikke forholdet mellom disse tre gjennom en bestemt krets, se det enkleste kretsskjemaet nedenfor. Dette kretsskjemaet består bare av en strømforsyning, en motstand og noen ledninger.
Motstanden til denne motstanden kan selvfølgelig også måles direkte med et multimeter.
Den karakteristiske impedansen er annerledes. Når du måler en 50 ohm karakteristisk impedans med et multimeter, vil det bli funnet å være en kortslutning. Dette krever at vi konseptuelt skiller motstand (selv om det er nøyaktig 50 ohm motstand) og karakteristisk impedans er to forskjellige ting. I likhet med graden av temperatur (Celsius) og graden av vinkel, er det ikke en ting.
Alle kjenner den fysiske mengden motstand, så jeg vil ikke forklare det her. La oss analysere hva som er den hellige karakteristiske impedansen, og under hvilke forhold vil denne tingen bli brukt.
Faktisk er den karakteristiske impedansen en fysisk størrelse som er tett atskilt fra radiofrekvensen. Før du forstår den karakteristiske impedansen, må du først forstå radiofrekvensen. Vi vet at radiostasjoner, mobiltelefonkommunikasjonssignaler, wifi osv. Alle er enheter som overfører signalenergi til utsiden. Det vil si at energien skytes ut fra antennen, og energien kommer ikke tilbake til antennen. Jeg kommer ikke tilbake når jeg skal ut.
Vel, etter at vi har forstått radiofrekvensen, vil vi komme til den spesifikke ledningen som overfører radiofrekvensenergi. RF-signalet som overføres på ledningen er også det samme. Jeg håper at det ikke vil bli overført tidligere. Hvis det er energi tilbake i ryggen, er overføringseffekten dårlig.
For å forklare den karakteristiske impedansen mer spesifikt, la meg gjøre en analogi her:
Det er to ledninger på samme kretskort (forutsatt at de er to veldig lange ledninger, kan du forestille deg hvor lange de er), fordi det samme kortet, kobbertykkelsen til de to ledningene er de samme. Lengden (uendelig lengde) og tykkelsen på de to ledningene er de samme. Den eneste forskjellen er bredden. Anta at bredden på den første ledningen er 1 (enhet) og den andre ledningen er 1 (enhet). Med andre ord er bredden på linje 2 dobbelt så stor som linjen 2.
Følgende figur viser skjematisk diagram for de to ledningene i detalj.
Som vist i figuren ovenfor, hvis den samme radiofrekvensutslippskilden er tilkoblet samtidig, og den samme korte tidsperioden T, så la oss se hva forskjellen mellom de to ledningene vil være. For samme utslippskilde er utgangsspenningen til de to ledningene den samme, og RF-overføringsavstanden er den samme (forutsatt at begge er lysets hastighet, men den faktiske hastigheten er mindre enn lysets hastighet).
Den eneste forskjellen er linjebredden, og linjen til linje 2 er dobbelt så bred som linje 1, da trenger linje 2 dobbelt så mye kraft som linje 1 for å fylle det ekstra linjebreddeområdet (faktisk kobberhuden og bunnoverflaten på ledningen Den resulterende kapasitive effekten). Med andre ord: Q2 = to ganger Q1
Fordi i = Q / T (RF-strøm = effekt / tid), kan det være kjent at RF-strømmen til linje 2 er dobbelt så stor som linjen 1 (fordi tiden er den samme, er kraften til linje 2 det dobbelte av linje 1) .
Ok, vi vet at i2 = to ganger i1
På dette punktet er vi ikke langt unna å finne en mystisk karakteristisk impedans. Hvorfor, fordi vi vet at motstand = spenning / strøm. Faktisk har den karakteristiske impedansen også dette forholdet: karakteristisk impedans = RF-spenning / RF-strøm.
Fra ovennevnte vet vi at RF-spenningen er den samme, og det nåværende forholdet er i2 = dobbelt i1
Da er den karakteristiske impedansen til linje 2 bare halvparten av linjen 1!
Dette kaller vi jo bredere linjen er, desto mindre er den karakteristiske impedansen.
Ovenstående er et eksempel for å illustrere forskjellen mellom karakteristisk impedans og motstand, og hvorfor den karakteristiske impedansen er relatert til linjebredden på samme kort, men ikke til lengden.
Faktisk er det mange faktorer som påvirker den karakteristiske impedansen, inkludert materialet, avstanden mellom ledningen og bakken, og mange andre faktorer.
Den karakteristiske impedansen til ledningen er beskrevet i populære ord (bare en metafor), som er størrelsen på ledningens hindring av radiofrekvensenergien som overføres på den.
Gjenkjenne refleksjoner på overføringslinjer
Ovenfor antok vi at ledningen er uendelig lang, men den faktiske ledningslengden er endelig. Når radiofrekvenssignalet når enden av ledningen, kan ikke energien frigjøres, og den vil reise tilbake langs ledningen. Akkurat som vi ropte til veggen, traff lyden veggen og kom tilbake for å produsere et ekko. Det vil si at situasjonen at vi forestilte oss at radiofrekvenssignalet overføres, men ikke reflekteres tilbake, ikke eksisterer i virkeligheten.
Moro med mikrocomputer med en brikke • 2018-01-19 14:07 • 26128 ganger lest 0
Motstand er en virkelig fysisk komponent. Gjennom Ohms lov kan vi kjenne forholdet mellom spenning, strøm og motstand, U = I * R
Vi analyserer det spesifikke forholdet mellom disse tre gjennom en bestemt krets, se det enkleste kretsskjemaet nedenfor. Dette kretsskjemaet består bare av en strømforsyning, en motstand og noen ledninger.
Motstanden til denne motstanden kan selvfølgelig også måles direkte med et multimeter.
Den karakteristiske impedansen er annerledes. Når du måler en 50 ohm karakteristisk impedans med et multimeter, vil det bli funnet å være en kortslutning. Dette krever at vi konseptuelt skiller mellom motstand (selv om det er nøyaktig 50 ohm motstand) og karakteristisk impedans er to forskjellige ting. I likhet med temperaturgraden (Celsius) og graden av vinkel, er det ikke en ting.
Alle kjenner den fysiske mengden motstand, så jeg vil ikke forklare det her. La oss analysere hva som er den hellige karakteristiske impedansen, og under hvilke forhold vil denne tingen bli brukt.
Faktisk er den karakteristiske impedansen en fysisk størrelse som er tett atskilt fra radiofrekvensen. Før du forstår den karakteristiske impedansen, må du først forstå radiofrekvensen. Vi vet at radiostasjoner, mobiltelefonkommunikasjonssignaler, wifi osv. Alle er enheter som overfører signalenergi til utsiden. Det vil si at energien skytes ut fra antennen, og energien kommer ikke tilbake til antennen. Jeg kommer ikke tilbake når jeg skal ut.
Ok, etter å ha forstått radiofrekvensen, vil vi komme til den spesifikke ledningen som overfører radiofrekvensenergi. Radiofrekvenssignalet som overføres på ledningen er også det samme. Jeg håper at det ikke vil bli overført tidligere. Hvis det er energi tilbake i ryggen, er overføringseffekten dårlig.
For å forklare den karakteristiske impedansen mer spesifikt, la meg gjøre en analogi her:
Det er to ledninger på samme kretskort (forutsatt at de er to veldig lange ledninger, kan du forestille deg hvor lange de er), fordi det samme kortet, kobbertykkelsen til de to ledningene er de samme. Lengden (uendelig lengde) og tykkelsen på de to ledningene er de samme. Den eneste forskjellen er bredden. Anta at bredden på den første ledningen er 1 (enhet) og den andre ledningen er 1 (enhet). Med andre ord er bredden på linje 2 dobbelt så stor som linjen 2.
Følgende figur viser skjematisk diagram for de to ledningene i detalj.
Detaljert analyse av refleksjon, karakteristisk impedans og impedanstilpasning av overføringslinjer
Som vist i figuren ovenfor, hvis den samme radiofrekvensutslippskilden er tilkoblet samtidig, og den samme korte tidsperioden T, så la oss se hva forskjellen mellom disse to ledningene vil være. For samme utslippskilde er utgangsspenningen til de to ledningene den samme, og RF-overføringsavstanden er den samme (forutsatt at de alle har lysets hastighet, men den faktiske hastigheten er mindre enn lysets hastighet) .
Den eneste forskjellen er linjebredden, og linjen til linje 2 er dobbelt så bred som linje 1, da trenger linje 2 dobbelt så mye kraft som linje 1 for å fylle det ekstra linjebreddeområdet (faktisk kobberhuden og bunnoverflaten på ledningen Den resulterende kapasitive effekten). Med andre ord: Q2 = to ganger Q1
Fordi i = Q / T (RF-strøm = effekt / tid), kan det være kjent at RF-strømmen til linje 2 er dobbelt så stor som linjen 1 (fordi tiden er den samme, er kraften til linje 2 det dobbelte av linje 1) .
Ok, vi vet at i2 = to ganger i1
På dette punktet er vi ikke langt unna å finne en mystisk karakteristisk impedans. Hvorfor, fordi vi vet at motstand = spenning / strøm. Faktisk har den karakteristiske impedansen også dette forholdet: karakteristisk impedans = RF-spenning / RF-strøm.
Fra ovennevnte vet vi at RF-spenningen er den samme, og det nåværende forholdet er i2 = dobbelt i1
Da er den karakteristiske impedansen til linje 2 bare halvparten av linjen 1!
Dette kaller vi jo bredere linjen er, desto mindre er den karakteristiske impedansen.
Ovenstående er et eksempel for å illustrere forskjellen mellom karakteristisk impedans og motstand, og hvorfor den karakteristiske impedansen er relatert til linjebredden på samme kort, men ikke til lengden.
Det er faktisk mange faktorer som påvirker den karakteristiske impedansen, inkludert materialet, avstanden mellom ledningen og bunnplaten og mange andre faktorer.
Den karakteristiske impedansen til ledningen er beskrevet i populære ord (bare en metafor), som er størrelsen på ledningens hindring av RF-energien som overføres på den.
Gjenkjenne refleksjoner på overføringslinjer
Ovenfor antok vi at ledningen er uendelig lang, men den faktiske ledningslengden er endelig. Når radiofrekvenssignalet når enden av ledningen, kan ikke energien frigjøres, og den vil reise tilbake langs ledningen. Akkurat som vi ropte til veggen, traff lyden veggen og kom tilbake for å produsere et ekko. Det vil si at situasjonen at vi forestilte oss at radiofrekvenssignalet overføres, men ikke reflekteres tilbake, ikke eksisterer i virkeligheten.
Detaljert analyse av refleksjon, karakteristisk impedans og impedanstilpasning av overføringslinjer
Som vist i figuren ovenfor, hvis vi kobler en motstand på slutten av linjen for å konsumere (eller motta) den RF-energien som overføres på linjen.
Noen mennesker kan spørre, hvorfor bruker ikke motstanden til den karakteristiske impedansen til ledningen energi, så den må være koblet til en motstand for å forbruke den? Faktisk overfører ledningen bare energi, og selve ledningen bruker ikke energi eller mister nesten ikke energi (noe som egenskapene til kapasitans eller induktans). Motstand er en komponent som bruker energi.
Vi fant tre spesielle tilfeller:
Når R = RO, blir den overførte energien bare absorbert av motstanden R på slutten, og ingen energi reflekteres tilbake. Det kan sees at denne ledningen er trådløs.
Når R = ∞ (åpen krets) reflekteres all energi tilbake, og sluttpunktet på linjen vil gi en spenning som er dobbelt så stor som emitteren.
Når R = 0, vil sluttpunktet reflektere -1 ganger kildespenningen.
Forstå impedansmatching
Impedanstilpasning refererer til en arbeidstilstand der belastningsimpedansen og den indre impedansen til eksitasjonskilden er tilpasset hverandre for å oppnå maksimal effekt.
Impedansmatching er for radiofrekvens osv. Den gjelder ikke for strømkretser, ellers blir ting brent.
Vi hører ofte at den karakteristiske impedansen 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 avtale, 50 ohm bør sies å være bedre for generell radiofrekvens kretsoverføring. Med andre ord må ledningene og kablene våre være 50 ohm fordi kretsbelastningen tilsvarer en motstand på 50 ohm. Hvis du lager en ledning med en annen impedansverdi, vil den ikke matche belastningen. Jo lenger avvik, jo verre blir overføringseffekten!
Vår andre produkt:
