Дызайн высокачашчынных схем павінен складацца з двух важных, але некалькі загадкавых з'яў: адлюстраванняў і стаячых хваль.
З нашага ўздзеяння на іншыя галіны навукі мы ведаем, што хвалі звязаны з асаблівымі тыпамі паводзін. Лёгкія хвалі пераламляюцца, калі яны пераходзяць з адной асяроддзя (напрыклад, паветранай) у іншую сераду (напрыклад, шклянку). Вадзяныя хвалі дыфракваць, калі яны сутыкаюцца з лодкамі або вялікімі скаламі. Гукавыя хвалі перашкаджаюць, што прыводзіць да перыядычных ваганняў гучнасці (званых "ударамі").

Электрычныя хвалі таксама падлягаюць паводзінам, якія мы звычайна не звязваем з электрычнымі сігналамі. Агульная недастатковая знаёмства з хвалевым характарам электраэнергіі не здзіўляе, таму што ў шматлікіх схемах гэтыя наступствы нязначныя альбо адсутнічаюць. Лічбавы і нізкачашчынны аналагавы інжынер можа працаваць гадамі і распрацоўваць шмат паспяховых сістэм, не набываючы глыбокага разумення хвалевых эфектаў, якія становяцца прыкметнымі ў высокачашчынных схемах.

Як абмяркоўвалася на папярэдняй старонцы, узаемасувязь, якое падпарадкоўваецца асаблівым высокачашчынным сігналам, называецца лініяй перадачы. Эфекты на лініі перадачы значныя толькі тады, калі даўжыня ўзаемасувязі складае па меншай меры адну чвэрць даўжыні хвалі сігналу; Такім чынам, нам не трэба турбавацца пра ўласцівасці хваль, калі мы не працуем з высокімі частотамі і вельмі доўгімі злучэннямі.

Адлюстраванне
Адлюстраванне, праламленне, дыфракцыя, інтэрферэнцыя - усе гэтыя класічныя хвалі паводзін прымяняюцца да электрамагнітнага выпраменьвання. Але ў гэты момант мы ўсё яшчэ маем справу з электрычнымі сігналамі, то ёсць сігналамі, якія яшчэ не былі пераўтвораны антэнай у электрамагнітнае выпраменьванне, і, такім чынам, нам даводзіцца ставіцца толькі да двух з іх: адлюстраванне і перашкода.

Мы звычайна думаем пра электрычны сігнал як пра аднабаковы феномен; ён рухаецца ад высновы аднаго кампанента да ўваходу іншага кампанента, альбо, іншымі словамі, ад крыніцы да нагрузкі. Але ў РФ-дызайне мы заўсёды павінны памятаць пра тое, што сігналы могуць рухацца ў абодвух напрамках: безумоўна, ад крыніцы да загрузкі, але таксама - ад адлюстравання - ад нагрузкі да крыніцы.

Хваля, якая рухаецца па струне, адчувае адлюстраванне, калі дасягае фізічнага бар'ера.

Аналогія вады-хваля
Адлюстраванні ўзнікаюць, калі хваля сустракаецца з разрывам. Уявіце, што ў выніку шторму вялікія водныя хвалі распаўсюджваліся праз звычайна спакойную гавань. Гэтыя хвалі ў рэшце рэшт сутыкаюцца з суцэльнай каменнай сцяной. Мы інтуітыўна ведаем, што гэтыя хвалі будуць адбівацца ад каменнай сцяны і распаўсюджвацца назад у гавань. Аднак мы таксама інтуітыўна ведаем, што водныя хвалі, якія прарываюцца на пляж, рэдка прыводзяць да значнага адлюстравання энергіі назад у акіян. Чаму розніца?

Хвалі перадаюць энергію. Калі водныя хвалі распаўсюджваюцца праз адкрытую ваду, гэтая энергія проста рухаецца. Калі хваля дасягае перапынку, плаўны рух энергіі перарываецца; у выпадку пляжу або каменнай сцяны, распаўсюджванне хваль ужо немагчыма. Але што адбываецца з энергіяй, якая перадавалася хваляй? Яно не можа знікнуць; яна павінна быць паглынута альбо адлюстравана. Каменная сцяна не паглынае энергію хваль, таму адбываецца адлюстраванне - энергія працягвае распаўсюджвацца ў форме хвалі, але ў зваротным кірунку. Пляж, аднак, дазваляе энергіі хвалі рассейвацца больш паступова і натуральна. Пляж паглынае энергію хвалі, і, такім чынам, адбываецца мінімальнае адлюстраванне.

Ад вады да электронаў
У электрычных ланцугах таксама прысутнічаюць парывы, якія ўплываюць на распаўсюджванне хваль; у гэтым кантэксце крытычным параметрам з'яўляецца імпеданс. Уявіце сабе электрычную хвалю, якая рухаецца па лініі электраперадачы; гэта эквівалентна воднай хвалі пасярод акіяна. Хваля і звязаная з ёй энергія плаўна распаўсюджваюцца ад крыніцы да нагрузкі. У рэшце рэшт, электрычная хваля дасягае свайго прызначэння: антэна, узмацняльнік і г.д.

З папярэдняй старонкі мы ведаем, што максімальная перадача магутнасці адбываецца, калі велічыня імпедансу нагрузкі роўная велічыні імпедансу крыніцы. (У гэтым кантэксце "крыніца імпедансу" можа таксама абазначаць характэрны імпеданс лініі электраперадачы.) З адпаведнымі імпедансамі сапраўды няма перарыву, таму што нагрузка можа паглынаць усю энергію хвалі. Але калі імпедансы не адпавядаюць, толькі частка энергіі паглынаецца, а астатняя энергія адлюстроўваецца ў выглядзе электрычнай хвалі, якая рухаецца ў зваротным кірунку.

На колькасць адлюстраванай энергіі ўплывае сур'ёзнасць неадпаведнасці паміж крыніцай і імпедансам нагрузкі. Два найгоршыя сцэнарыі - гэта адкрытае замыканне і кароткае замыканне, якое адпавядае бясконцым імпедансу нагрузкі і імпедансу нулявой нагрузкі адпаведна. Гэтыя два выпадкі ўяўляюць поўны разрыў; ніякая энергія не можа паглынацца, і, такім чынам, уся энергія адлюстроўваецца.

Важнасць супадзення
Калі вы нават ўдзельнічалі ў дызайне або тэсціраванні РФ, вы ведаеце, што супадзенне імпедансу - звычайная тэма абмеркавання. Цяпер мы разумеем, што імпедансы павінны адпавядаць, каб прадухіліць разважанні, але чаму так моцна непакоіцца адлюстраванні?

Першая праблема - проста эфектыўнасць. Калі ў нас падлучальнік да антэны падлучаны, мы не хочам, каб палова выходнай магутнасці адлюстроўвалася назад да ўзмацняльніка. Уся справа ў генерацыі электрычнай энергіі, якая можа быць ператворана ў электрамагнітнае выпраменьванне. Увогуле, мы хочам перанесці магутнасць ад крыніцы да нагрузкі, а гэта азначае, што разважанні павінны быць зведзены да мінімуму.

Другі выпуск крыху больш тонкі. Бесперапынны сігнал, які перадаецца па лініі электраперадачы на неадпаведны імпеданс нагрузкі, прывядзе да бесперапыннага адлюстраванага сігналу. Гэтыя падарожныя і адлюстраваныя хвалі праходзяць адзін аднаго, ідучы ў розныя бакі. Інтэрферэнцыя прыводзіць да стаялай хвалі, г.зн. нерухомай хвалі, роўнай суме падальных і адбітых хваль. Гэтая стаячая хваля сапраўды стварае перапады амплітуды піка па фізічнай даўжыні кабеля; некаторыя месцы маюць больш высокую амплітуду піка, а іншыя месцы маюць больш нізкую амплітуду піка.

Устойлівыя хвалі прыводзяць да напружання, якое перавышае першапачатковае напружанне перададзенага сігналу, а ў некаторых выпадках эфект досыць сур'ёзны, каб выклікаць фізічныя пашкоджанні кабеляў або кампанентаў.

Рэзюмэ
Электрычныя хвалі падлягаюць адлюстраванню і перашкодам.
Вадзяныя хвалі адлюстроўваюць, калі яны дасягаюць фізічнай перашкоды, напрыклад, каменнай сцяны. Сапраўды гэтак жа электрычнае адлюстраванне адбываецца, калі сігнал пераменнага току сутыкаецца з разрывам імпедансу.
Мы можам прадухіліць адлюстраванне, параўнаўшы імпеданс нагрузкі з характэрным імпедансам лініі электраперадачы. Гэта дазваляе нагрузцы паглынаць энергію хвалі.
Разважанні праблематычныя, паколькі яны памяншаюць колькасць магутнасці, якая можа перадавацца ад крыніцы да нагрузкі.
Адлюстраванні таксама прыводзяць да стоячых хваль; часткі высокай амплітуды стаялай хвалі могуць пашкодзіць дэталі і кабелі.

Калі вы хочаце пабудаваць радыёстанцыю, узмацніце FM-радыёперадатчык альбо вам патрэбен любы іншы FM-абсталяванне, калі ласка, звяжыцеся з намі: [электронная пошта абаронена].

Папярэдняя:Што такое лічбавая апрацоўка сігналаў?

далей:Будучыня паслугі перакладчыка LPTV / TV у форме?

Пакінь паведамленне

спіс паведамленняў

Каментары Загрузка ...