ANEKA INFO TEKNIK

Panjang Saluran Transmisi
Teori Saluran Transmisi
Konstanta Lumped dan konstanta distribusi

PENENTUAN KARAKTERISTIK IMPEDANSI
REFLEKSI PADA TRANSMISI SALURAN
REFLEKSI DARI TEGANGAN DC DARI SEBUAH RANGKAIAN TERBUKA/OPEN
REFLEKSI DARI TEGANGAN DC DARI RANGKAIAN SHORT
REFLEKSI DARI TEGANGAN AC DARI SEBUAH RANGKAIAN TERBUKA/OPEN
REFLEKSI DARI TEGANGAN AC DARI RANGKAIAN SHORT
Terminasi Sebuah SALURAN TRANSMISI
GELOMBANG BERDIRI /STANDING WAVE PADA SALURAN TRANSMISI

Selasa, 30 Juli 2013

TERMINASI SALURAN TRANSMISI

Sebuah saluran transmisi adalah salah NONRESONAN atau RESONAN. Pertama, mari kita mendefinisikan istilah saluran nonresonant dan saluran resonans. Sebuah saluran nonresonant adalah saluran yang tidak memiliki gelombang berdiri dari arus dan tegangan. Sebuah saluran resonans adalah saluran yang memiliki gelombang berdiri arus dan tegangan.

Saluran Nonresonan
Sebuah saluran nonresonant bisa berupa sebuah saluran dengan panjang tak terhingga atau saluran yang diterminasi dengan karakteristik impedansinya. Karena tidak ada refleksi terjadi, semua energi yang merambat di saluran diserap oleh beban yang dipasang di ujung saluran. Karena tidak ada gelombang berdiri yang timbul, jenis saluran ini kadang-kadang disebut sebagai saluran FLAT. Selain itu, karena beban impedansi saluran tersebut adalah sama dengan Zo, tidak ada perangkat tala khusus yang dibutuhkan untuk efek transfer daya maksimum, maka, saluran juga disebut saluran tak tertala.

Saluran Resonant
Sebuah saluran resonansi memiliki panjang terbatas dan tidak diterminasi dalam karakteristik impedansi. Oleh karena itu refleksi energi memang terjadi. Impedansi beban berbeda dari Zo saluran, sehingga impedansi input mungkin tidak murni resistif tetapi mungkin memiliki komponen reaktif. Rangkaian penala digunakan untuk menghilangkan reaktansi dan untuk membawa transfer daya maksimum dari sumber ke saluran. Oleh karena itu, saluran resonansi kadang-kadang disebut saluran Tertala. Saluran juga dapat digunakan untuk resonansi atau menala rangkaian.

Sebuah saluran resonansi kadang-kadang dikatakan resonansi pada frekuensi yang diterapkan. Ini berarti bahwa pada satu frekuensi saluran bertindak sebagai rangkaian resonan. Ini dapat bertindak baik sebagai sirkuit resistif tinggi (paralel resonansi) atau sebagai sirkuit resistif rendah (resonansi seri).Saluran ini dapat dibuat untuk bertindak dengan cara ini baik dengan terbuka atau hubungan singkat pada akhir output dan memotong ke beberapa multiple seperempat panjang gelombang.

Pada titik-titik tegangan maxima dan minima pada saluran terbuka atau hubung singkat, impedansi saluran adalah resistif. Pada saluran hubung singkat, masing-masing titik di perempat panjang gelombang yang ganjil dari ujung penerima memiliki impedansi tinggi (gambar 3-31, tampak A). Jika frekuensi pada tegangan yang diterapkan pada saluran bervariasi, impedansi ini menurun karena panjang efektif dari saluran berubah. Variasi ini adalah persis sama dengan perubahan impedansi dari rangkaian paralel-resonan ketika frekuensi diterapkan bervariasi.

Gambar 3-31. - Iimpedansi ujung pengirim dengan berbagai panjang dan terminasi.

Di semua titik seperempat panjang gelombang genap dari sirkuit pendek, impedansi sangat rendah. Saat frekuensi dari tegangan yang diterapkan di saluran bervariasi, impedansi pada titik ini naik seperti rangkaian resonansi seri bervariasi saat frekuensi yang diterapkan ke dalamnya berubah. Hal yang sama berlaku untuk saluran ujung terbuka (gambar 3-31, tampak B) kecuali bahwa titik-titik impedansi tinggi dan rendah terbalik.

Pada titik ini mari kita meninjau beberapa karakteristik sirkuit resonansi sehingga kita dapat melihat bagaimana bagian saluran resonansi dapat digunakan di tempat sirkuit LC.

Sebuah rangkaian resonan PARALEL-memiliki karakteristik sebagai berikut:
• Pada saat resonansi impedansi muncul sebagai resistensi yang sangat tinggi. Sebuah rangkaian
tanpa rugi memiliki impedansi tak terbatas (sirkuit terbuka). Di luar resonansi, impedansi
menurun dengan cepat.
• Jika rangkaian beresonansi pada titik di atas frekuensi generator (frekuensi generator terlalu
   rendah), arus lebih banyak mengalir melalui kumparan dibandingkan melalui kapasitor. Hal ini
   terjadi karena XL menurun dengan penurunan frekuensi tapi XC meningkat.

Sebuah rangkaian resonansi SERIES- memiliki karakteristik :
• Pada saat resonansi impedansi muncul sebagai resistensi yang sangat rendah. Sebuah rangkaian
   tanpa rugi memiliki impedansi nol (hubungan pendek). Di luar resonansi impedansi meningkat
   pesat.• Jika rangkaian beresonansi pada titik di atas generator frekuensi (frekuensi generator terlalu
   rendah), maka XC lebih besar dari XL dan sirkuit bersifat kapasitif.
• Jika rangkaian beresonansi pada titik di bawah generator frekuensi (frekuensi generator terlalu
tinggi), maka XL lebih besar dari XC dan sirkuit bertindak induktif.

Karena impedansi generator melihat pada titik seperempat-gelombang dalam saluran hubung singkat adalah rangkaian resonansi paralel, sebuah saluran hubung singkat sepanjang seperempat panjang gelombang dapat digunakan sebagai rangkaian resonansi paralel (gambar 3-31, tampak C). sebuah saluran terbuka sepanjang seperempat panjang gelombang dapat digunakan sebagai rangkaian resonansi seri (gambar 3-31, tampak D). Q dari saluran resonansi jauh lebih besar daripada yang dapat diperoleh dengan Lump kapasitansi dan induktansi.

Impedansi Saluran Terbuka dengan panjang bervariasi
Pada gambar 3-32, impedansi (Z) generator melihat untuk berbagai panjang dari saluran seperti ditunjukkan di atas. Kurva di atas huruf dengan berbagai ketinggian menunjukkan nilai relatif dari impedansi disajikan ke generator untuk berbagai panjang saluran. Simbol sirkuit menunjukkan sirkuit listrik ekivalen untuk saluran transmisi pada setiap panjang tertentu. Gelombang berdiri tegangan dan arus ditunjukkan pada setiap panjang dari saluran.

Gambar 3-32. - Tegangan, arus, dan impedansi pada saluran terbuka.

Pada semua titik ganjil seperempat-gelombang (1/4λ, 3/4 λ, dll), tegangan minimum, arus maksimum, dan impedansi minimum. Dengan demikian, di semua titik ganjil seperempat-gelombang, saluran transmisi terbuka bertindak sebagai rangkaian resonansi-seri. Impedansi setara dengan resistansi yang sangat rendah, dicegah dari menjadi nol hanya dengan kerugian kecil di rangkaian.

Pada tiap titik genap seperempat-gelombang (1/2λ, 1λ, 3/2λ, dll), tegangan maksimum, arus minimum, dan impedansi maksimum. Perbandingan dengan rangkaian resonansi LC menunjukkan bahwa pada bilangan genap seperempat-panjang gelombang, saluran terbuka bertindak sebagai rangkaian resonansi-paralel. Oleh karena itu impedansi adalah resistensi sangat tinggi.

Selain itu, saluran resonansi terbuka juga dapat bertindak sebagai kapasitansi hampir murni atau induktansi. Ilustrasi menunjukkan bahwa saluran terbuka dengan panjang kurang dari seperempat panjang gelombang bertindak sebagai kapasitansi. Selain itu, bertindak sebagai induktansi dari 1/4 sampai 1/2 panjang gelombang, sebagai kapasitansi dari 1/2 sampai 3/4 panjang gelombang, dan sebagai induktansi dari 3/4 sampai 1 panjang gelombang, dll Sejumlah saluran transmisi terbuka , dengan rangkaian ekivalen, ditunjukkan dalam ilustrasi.

Impedansi Saluran hubung singkat dengan panjang bervariasi
Ikuti gambar 3-33 saat kita mempelajari saluran hubung singkat. Pada titik ganjil seperempat panjang gelombang, tegangan tinggi, arus yang rendah, dan impedansi yang tinggi. Karena kondisi ini mirip dengan yang ditemukan dalam rangkaian resonansi-paralel, saluran transmisi hubung pendek bertindak sebagai rangkaian resonansi paralel pada panjang tersebut

Gambar 3-33. - Tegangan, arus, dan impedansi pada saluran hubung singkat.

Pada titik ganjil seperempat-gelombang tegangan minimum, arus maksimum, dan impedansi minimum. Karena karakteristik ini mirip dengan rangkaian LC resonan seri, saluran transmisi hubung pendek yang panjangnya ganjil seperempat panjang gelombang bertindak sebagai rangkaian seri-resonan.

Saluran hubung pendek resonansi, seperti saluran ujung terbuka, juga dapat bertindak sebagai kapasitansi murni atau induktansi. Ilustrasi menunjukkan bahwa saluran hubung singkat kurang dari 1/4 panjang gelombang bertindak panjang sebagai induktansi. Sebuah saluran hubung singkat dengan panjang dari 1/4 sampai 1/2 panjang gelombang bertindak sebagai kapasitansi. Dari 1/2 sampai 3/4 panjang gelombang, saluran bertindak sebagai induktansi, dan dari 3/4 sampai 1 panjang gelombang, ia bertindak sebagai kapasitansi, dan sebagainya. Rangkaian ekivalen saluran hubung singkat dengan berbagai panjang ditunjukkan dalam ilustrasi. Dengan demikian, segmen saluran yang dipilih dengan baik dapat digunakan sebagai paralel resonansi, seri-resonansi, rangkain induktif, atau kapasitif.

LIHAT JUGA

PENGANTAR

Panjang Saluran Transmisi
Teori Saluran Transmisi
Konstanta Lumped dan konstanta distribusi

Senin, 29 Juli 2013

REFLEKSI TEGANGAN AC PADA RANGKAIAN HUBUNG SINGKAT (SHORT CIRCUIT)

Refleksi selesai ketika saluran rf diterminasi dengan rangkaian hubung singkat (SHORT), tetapi efek pada tegangan dan arus berbeda dari efek yang diperoleh dalam rangkain berbeda (OPEN). Tegangan refleksi dalam fase yang berlawanan, sedangkan arus refleksi berada dalam satu fase.

Gambar 3.27

Sekali lagi melihat serangkaian diagram pada gambar 3-27. Kolom kiri mewakili arus, dan kolom kanan menunjukkan perubahan tegangan pada saluran SHORT. Standar representasi gelombang berdiri pada saluran short ditunjukkan pada gambar 3-30, tegangan adalah garis yang sambung, dan arus adalah garis putus-putus. Tegangan adalah nol pada akhir dan tengah (1/2λ)

Gambar 3-29. - Hasil Komposit gelombang sesaat

Gambar 3-30. - Berdiri gelombang pada saluran hubung singkat.

Seperti yang kita bahas gelombang tegangan dan arus di saluran transmisi, kami menunjukkan beberapa perbedaan antara saluran terbuka dan hubung singkat. Perbedaan mendasar juga muncul dalam pola gelombang berdiri untuk saluran terbuka dan hubung singkat. Anda dapat melihat perbedaan ini dengan membandingkan gambar 3-29, tampak E, dan gambar 3-30. Perhatikan bahwa arus dan tegangan gelombang berdiri dialihkan 90 derajat terhadap terminasi. Pada saluran ujung terbuka , tegangan maksimum (nol jika tidak ada kerugian di saluran). Pada hubung singkat, arus adalah maksimum dan tegangan minimum

LIHAT JUGA

PENGANTAR

Panjang Saluran Transmisi
Teori Saluran Transmisi
Konstanta Lumped dan konstanta distribusi

Minggu, 21 Juli 2013

REFLEKSI TEGANGAN AC DARI AN RANGKAIAN TERBUKA (OPEN)

Dalam kebanyakan kasus di mana saluran rf digunakan, tegangan diterapkan pada ujung pengiriman adalah tegangan ac. Perilaku pada ujung penerimaan saluran adalah persis sama untuk ac seperti untuk dc. Pada saluran terbuka, ditunjukkan pada Gambar 3-26, tampak A, tegangan ac yang dihasilkan didistribusikan sepanjang saluran, tampak pada tampilan B. Tegangan ini didistribusikan sedemikian rupa hingga setiap tegangan sesaat tiba di ujung, hal ini tercermin dengan polaritas dan amplitudo yang sama. Ketika ac digunakan, refleksi ini berada dalam satu fase. Setiap tegangan yang dipantulkan berjalan kembali sepanjang saluran sampai mencapai generator. Jika impedansi generator sama dengan impedansi saluran, energi tiba di generator diserap dan tidak dipantulkan lagi. Sekarang dua tegangan ada di saluran.

Gambar 3-26. - Pembentukan gelombang berdiri.

Tampak B menunjukkan bagaimana dua gelombang dengan frekuensi dan amplitudo yang sama bergerak dalam arah yang berlawanan pada konduktor yang sama akan bergabung untuk membentuk gelombang resultan. Garis sambung kecil bergerak terus dari kiri ke kanan adalah INSIDEN WAVE (dari sumbernya). Bentuk gelombang garis putus-putus bergerak dari kanan ke kiri adalah gelombang yang dipantulkan. Resultan gelombang, garis tebal, ditemukan oleh aljabar dengan menambahkan nilai-nilai sesaat dari dua bentuk gelombang. Resultan gelombang memiliki puncak amplitudo sesaat yang sama dengan jumlah amplitudo puncak insiden dan gelombang yang dipantulkan. Karena penunjukan kebanyakan instrumen tidak dapat memisahkan tegangan ini, mereka menunjukkan jumlah vektor. Sebuah osiloskop biasanya digunakan untuk mempelajari tegangan sesaat pada saluran rf.

Karena dua gelombang tegangan bergerak di saluran, Anda perlu tahu bagaimana membedakan antara keduanya. Tegangan bergerak menuju ujung penerima disebut Tegangan INSIDEN, dan seluruh bentuk gelombang disebut gelombangINSIDEN. Gelombang bergerak kembali ke ujung pengiriman setelah refleksi disebut gelombang yang dipantulkan. Kurva tegangan yang dihasilkan (lihat B gambar 3-26) menunjukkan bahwa tegangan maksimum pada akhir saluran, kondisi yang terjadi di rangkaian terbuka.

Langkah lain dalam menyelidiki saluran rf terbuka adalah untuk melihat bagaimana perilaku gelombang arus. gelombang insiden arus adalah garis sambung pada gambar 3-26, tampak C. Tegangan diwakili oleh garis putus-putus. Arus berada dalam satu fase dengan tegangan saat berjalan menuju ujung penerima. Pada akhir saluran, arus dipantulkan dalam polaritas yang berlawanan, yaitu, ia bergeser 180 derajat dalam fase, namun amplitudonya tetap sama. Gelombang pantulan arus ditunjukkan oleh garis putus-putus dalam pandangan C. Kurva garis tebal merupakan jumlah dari dua arus sesaat dan gelombang yang dihasilkan. Perhatikan bahwa arus adalah nol pada ujung saluran. Hal ini wajar, karena tidak ada aliran arus melalui rangkaian terbuka.

Tampak B dan C dari gambar 3-26 menunjukkan distribusi tegangan dan arus sepanjang saluran transmisi pada titik sekitar 1/8λ setelah tegangan maksimum atau arus mencapai ujung saluran. Karena nilai sesaat yang terus berubah selama generasi siklus lengkap, sejumlah besar gambar-gambar ini diperlukan untuk menunjukkan berbagai hubungan.

Gambar 3-27 menunjukkan bentuk gelombang insiden dan pantulan di beberapa waktu yang berbeda. Diagram di kolom kiri gambar 3-27 (mewakili tegangan) menunjukkan gelombang insiden dan refleksi tanpa perubahan polaritas. Pada gambar 3-27, gelombang (1),gelombang insiden dan gelombang yang dipantulkan ditambahkan secara aljabar untuk menghasilkan gelombang yang dihasilkan ditunjukkan oleh garis tebal.

Dalam bentuk gelombang (2), titik nol sebelum siklus negatif dari gelombang insiden berada di ujung saluran. gelombang yang dipantulkan dan gelombang insiden 180 derajat berbeda fase pada semua titik. (Gelombang yang dipantulkan siklus positif yang hanya mendahului siklus negatif saat mendekati akhir saluran.) Yang dihasilkan dari gelombang insiden dan pantulan adalah nol di semua titik sepanjang saluran. Dalam bentuk gelombang (3), gelombang telah pindah 1/8λ sepanjang saluran, gelombang insiden telah pindah 45 derajat ke kanan, dan gelombang yang dipantulkan telah pindah 45 derajat ke kiri. Resultan tegangan, yang ditunjukkan oleh garis tebal, memiliki negatif maksimum pada akhir saluran dan 1/2λ positif maksimum dari akhir saluran.

Gambar 3-27. - Nilai Sesaat gelombang insiden dan pantulan pada saluran terbuka.

Dalam bentuk gelombang (4), gelombang insiden berada pada nilai negatif maksimum pada akhir saluran. Gelombang telah pindah lagi 45 derajat ke kanan dari gelombang dalam ilustrasi sebelumnya. Gelombang yang dipantulkan juga pindah 45 derajat, tapi ke kiri. Gelombang pantulan berada sefase dengan gelombang datang. Resultan dari dua gelombang, yang ditunjukkan oleh garis gelap, sekali lagi memiliki maksimum negatif pada akhir saluran dan 1/2λ maksimum positif dari akhir saluran. Perhatikan bahwa maxima ini memiliki amplitudo yang lebih besar daripada yang dalam bentuk gelombang (3).

Dalam bentuk gelombang (5), gelombang insiden telah pindah lagi 45 derajat ke kanan dan gelombang yang dipantulkan 45 derajat ke kiri. Resultan lagi adalah maksimum negatif pada akhir dan 1/2λ positif maksimum dari akhir. Maxima lebih rendah dibandingkan dalam bentuk gelombang (4).

Dalam bentuk gelombang (6), gelombang insiden dan yang dipantulkan telah pindah 1/8λ lagi. Dua gelombangkeluar lagi 180 derajat dari fase, memberikan gelombang resultan tanpa amplitudo. gelombang Insiden dan pantulan terus bergerak ke arah yang berlawanan, menambahkan untuk menghasilkan bentuk gelombang yang dihasilkan ditunjukkan pada bentuk gelombang (7) dan (8). Perhatikan bahwa tegangan maksimum dalam setiap gelombang yang dihasilkan adalah pada akhir dan 1/λ dari akhir.

Mempelajari setiap bagian dari gambar 3-27 dengan hati-hati dan Anda akan mendapatkan gambaran yang jelas tentang bagaimana bentuk gelombang resultan tegangan yang dihasilkan. Anda juga akan melihat bahwa gelombang tegangan yang dihasilkan pada jalur terbuka selalu nol pada 1/4λ dan 3/4λ dari ujung dari saluran transmisi. Karena poin nol dan maksimum selalu di tempat yang sama, resultan dari gelombanginsiden dan yang dipantulkan disebut gelombang tegangan BERDIRI .

Kolom sebelah kanan pada gambar 3-27 menunjukkan bentuk gelombang arus pada saluran terbuka. Karena arus pantulan dari fase pada ujung terbuka, bentuk gelombang yang dihasilkan berbeda dengan untuk tegangan. Dua komponen out-of-fase selalu membatalkan pada akhir jalur transmisi, sehingga resultan adalah selalu nol pada saat itu. Jika Anda memeriksa semua bentuk gelombang yang dihasilkan ditunjukkan pada kolom kanan gambar 3-27, Anda akan melihat bahwa titik nol selalu terjadi di akhir dan pada titik 1/2λ dari akhir. Tegangan maksimum terjadi 1/4λ dan 3/4λ dari akhir.

Ketika meteran ac digunakan untuk mengukur tegangan dan arus sepanjang saluran, polaritas tidak diindikasikan. Jika Anda merencanakan semua pembacaan arus dan tegangan di sepanjang saluran, Anda akan mendapatkan kurva seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3-28. Perhatikan bahwa semua positif. Kurva ini adalah metode konvensional menunjukkan gelombang berdiri arus dan tegangan pada saluran rf.

Gambar 3-28. - Gambar konvensional gelombang berdiri.

Ketika saluran rf diakhiri di sirkuit pendek, refleksi selesai, tetapi efek pada tegangan dan arus berbeda dari yang di saluran terbuka. Tegangan pantulan dalam fase yang berlawanan, sedangkan arus pantulan dalam sefase. Sekali lagi mengacu pada serangkaian gambar yang ditampilkan pada gambar 3-27. Namun, kali ini kolom kiri mewakili arus, karena menunjukkan refleksi dalam fase, dan kolom kanan gambar sekarang merupakan perubahan tegangan pada saluran hubung pendek, karena menunjukkan refleksi dari fase.

Komposit diagram pada gambar 3-29 menunjukkan semua kurva yang dihasilkan pada bagian panjang gelombang penuh saluran atas siklus lengkap. Perhatikan bahwa amplitudo tegangan bervariasi antara nol dan maksimum pada kedua arah di pusat dan di kedua ujungnya juga, tetapi, seperempat dari jarak dari masing-masing ujung tegangan selalu nol. Yang dihasilkan bentuk gelombang ini disebut sebagai gelombang berdiri tegangan. Gelombang berdiri, lalu, disebabkan oleh refleksi, yang hanya terjadi ketika garis tidak diakhiri dalam karakteristik impedansi.

Gambar 3-29. - Hasil Komposit gelombang seketika.

Tegangan di pusat dan ujung bervariasi pada tingkat sinusoidal antara batas ditampilkan. Pada seperempat poin, tiga perempat, tegangan selalu nol. Serangkaian terus menerus diagram seperti ini adalah sulit untuk melihat dengan peralatan uji konvensional, yang membaca efektif atau rata-rata tegangan selama beberapa siklus. Kurva amplitudo selama panjang saluran untuk beberapa siklus ditunjukkan pada gambar 3-29, tampak B. meteran A akan membaca nol pada titik yang ditunjukkan dan akan menunjukkan tegangan maksimum di pusat, tidak peduli berapa banyak siklus lulus.

Seperti ditunjukkan dalam pandangan D, amplitudo bervariasi sepanjang saluran. Dalam hal ini adalah nol pada akhir dan pusat tetapi maksimum pada titik-titik seperempat dan tiga perempat. Seluruh diagram kondisi saluran terbuka ditampilkan dalam tampilan E. gelombang berdiri tegangan dan arus muncul bersama-sama. Perhatikan bahwa satu adalah maksimum ketika yang lain adalah minimum. Arus dan tegangan gelombang berdiri adalah siklus seperempat, atau 90 derajat, keluar dari fase dengan satu sama lain

LIHAT JUGA

PENGANTAR

Panjang Saluran Transmisi
Teori Saluran Transmisi
Konstanta Lumped dan konstanta distribusi

Senin, 08 Juli 2013

REFLEKSI DARI TEGANGAN AC PADA RANGKAIAN TERBUKA/OPEN

Dalam kebanyakan kasus di mana saluran rf digunakan, tegangan diterapkan pada ujung pengirim adalah tegangan ac. Tindakan pada akhir penerimaan saluran adalah persis sama untuk ac seperti untuk dc. Pada saluran terbuka, ditunjukkan pada Gambar di bawah, bagian A, tegangan ac yang dibangkitkan, didistribusikan sepanjang saluran, terlihat pada tampilan B. Tegangan ini didistribusikan sedemikian rupa sehingga setiap tegangan sesaat tiba di akhir, dipantulkan dengan polaritas dan amplitudo yang sama. Ketika ac digunakan, refleksi ini berada dalam fase yang sama. Setiap tegangan yang dipantulkan, berjalan kembali sepanjang garis saluran sampai ke generator. Jika impedansi generator sama dengan impedansi saluran, energi tiba di generator diserap dan tidak dipantulkan lagi. Sekarang ada dua tegangan di saluran.

Gambar - Pembentukan gelombang berdiri.

Bagian B menunjukkan bagaimana dua gelombang frekuensi yang sama dan amplitudo bergerak dalam arah yang berlawanan pada konduktor yang sama akan bergabung untuk membentuk gelombang resultan. Garis sambung kecil bergerak terus dari kiri ke kanan adalah INSIDENT WAVE (dari sumbernya). garis putus-putus gelombang bergerak dari kanan ke kiri adalah gelombang yang dipantulkan (REFLECTED WAVE). Resultan gelombang, garis tebal, ditemukan dengan menggunakan aljabar dengan menambahkan nilai-nilai sesaat dari dua bentuk gelombang. Resultan gelombang memiliki puncak amplitudo sesaat yang sama dengan jumlah amplitudo puncak gelombang insiden dan gelombang yang dipantulkan. Karena instrumen yang menunjukkan paling tidak dapat memisahkan tegangan ini, mereka menunjukkan jumlah vektor. Sebuah osiloskop biasanya digunakan untuk mempelajari tegangan sesaat pada garis rf.

Karena dua gelombang tegangan bergerak di saluran, Anda perlu tahu bagaimana membedakan antara keduanya. Tegangan bergerak menuju ujung penerima disebut Tegangan INSIDEN, dan seluruh bentuk gelombang disebut WAVE INSIDEN. Gelombang bergerak kembali ke ujung pengiriman setelah refleksi disebut gelombang yang dipantulkan (REFLEKSI). Kurva tegangan yang dihasilkan (lihat B gambar di atas) menunjukkan bahwa tegangan maksimum pada akhir saluran, kondisi yang terjadi di rangkaian terbuka/open.

Langkah lain dalam menyelidiki rangkaian saluran rf terbuka, adalah dengan melihat bagaimana perilaku gelombang. Pada gambar di atas arus gelombang insiden adalah garis sambung, bagian C. Tegangan diwakili oleh garis putus-putus. Arus dengan tegangan berada dalam satu phase saat berjalan menuju ujung penerima. Pada ujung saluran, Arus di pantulkan dalam polaritas yang berlawanan, yaitu, ia bergeser 180 derajat dalam fase, namun amplitudonya tetap sama. Arus gelombang pantulan ditunjukkan oleh garis putus-putus dalam bagian C. Kurva garis tebal merupakan jumlah dari dua arus sesaat dan gelombang yang dihasilkan. Perhatikan bahwa arus adalah nol pada akhir saluran. Hal ini wajar, karena tidak ada aliran arus melalui rangkaian terbuka.

Bagian B dan C dari gambar di atas menunjukkan distribusi tegangan dan arus sepanjang saluran transmisi pada titik sekitar 1/8λ setelah tegangan maksimum atau arus mencapai ujung saluran. Karena nilai sesaat yang terus berubah selama generasi siklus lengkap, sejumlah besar gambar ini diperlukan untuk menunjukkan berbagai hubungan.

Gambar Nilai Sesaat insiden dan gelombang tercermin pada garis terbuka.

Gambar di atas menunjukkan bentuk gelombang insiden dan pantulan/refleksi di beberapa waktu yang berbeda. Diagram di kolom kiri gambar di atas (mewakili tegangan) menunjukkan gelombang insiden dan refleksi tanpa perubahan polaritas. Pada gambar di atas, gelombang (1), gelombang insiden dan gelombang yang dipantulkan ditambahkan secara aljabar untuk menghasilkan gelombang yang dihasilkan ditunjukkan oleh garis tebal. Dalam bentuk gelombang (2), titik nol sebelum menuju siklus negatif dari gelombang insiden berada di ujung saluran. Gelombang yang dipantulkan dan gelombang insiden berbda fasa 180 derajat pada semua titik. (Gelombang yang dipantulkan siklus positif yang hanya mendahului siklus negatif saat mendekati ujung saluran) Yang dihasilkan dari gelombang insiden dan gelombang pantulan adalah nol di semua titik sepanjang saluran. Dalam bentuk gelombang (3), gelombang telah pindah 1/8λ sepanjang saluran, gelombang insiden telah pindah 45 derajat ke kanan, dan gelombang yang dipantulkan telah pindah 45 derajat ke kiri. Resultan tegangan, yang ditunjukkan oleh garis tebal, memiliki negatif maksimum pada ujung saluran dan 1/2λ positif maksimum dari ujung saluran.

Dalam bentuk gelombang (4), gelombang insiden berada pada nilai negatif maksimum pada ujung saluran. Gelombang telah pindah lagi 45 derajat ke kanan dari gelombang dalam ilustrasi sebelumnya. Gelombang yang dipantulkan juga pindah 45 derajat, tapi ke kiri. Gelombang pantulan sefase dengan gelombang insiden. Resultan dari dua gelombang, yang ditunjukkan oleh garis gelap, sekali lagi memiliki maksimum negatif pada ujung saluran dan 1/2λ maksimum positif dari akhir baris. Perhatikan bahwa maxima ini memiliki amplitudo yang lebih besar daripada yang dalam bentuk gelombang (3).

Dalam bentuk gelombang (5), gelombang insiden telah pindah lagi 45 derajat ke kanan dan gelombang yang dipantulkan 45 derajat ke kiri. Resultan lagi adalah maksimum negatif pada akhir dan 1/2λ positif maksimum dari ujung. Maxima lebih rendah dibandingkan dalam bentuk gelombang (4). Dalam bentuk gelombang (6), gelombang insiden dan gelombang yang dipantulkan telah pindah 1/8 lagi. Dua gelombang lagi keluar dari fase180 derajat , memberikan gelombang resultan tanpa amplitudo. gelombang Insiden dan gelombang pantulan terus bergerak ke arah yang berlawanan, menambahkan untuk menghasilkan bentuk gelombang yang dihasilkan ditunjukkan pada bentuk gelombang (7) dan (8). Perhatikan bahwa tegangan maksimum dalam setiap gelombang yang dihasilkan adalah pada ujung dan 1/2λ dari ujung.

Mempelajari setiap bagian dari gambar di atas dengan hati-hati dan Anda akan mendapatkan gambaran yang jelas tentang bagaimana bentuk gelombang resultan tegangan yang dihasilkan. Anda juga akan melihat bahwa gelombang tegangan yang dihasilkan pada jalur terbuka selalu nol pada 1/4λ dan 3/4λ dari ujung dari saluran transmisi. Karena poin nol dan maksimum selalu di tempat yang sama, resultan dari gelombang insiden dan gelombang yang dipantulkan disebut gelombang tegangan BERDIRI (SWR = Standing Wave Ratio).
Kolom sebelah kanan pada gambar di atas menunjukkan bentuk gelombang arus pada jalur terbuka. Karena arus dipantulkan keluar fase pada ujung saluran terbuka, bentuk gelombang yang dihasilkan berbeda dengan untuk tegangan. Dua komponen out-of-fase selalu membatalkan pada akhir jalur transmisi, sehingga resultan adalah selalu nol pada saat itu. Jika Anda memeriksa semua bentuk gelombang yang dihasilkan ditunjukkan pada kolom kanan gambar di atas, Anda akan melihat bahwa titik nol selalu terjadi di akhir dan pada titik 1/2λ dari akhir. Tegangan maksimum terjadi 1/4λ dan 3/4λ dari akhir.

Ketika meteran ac digunakan untuk mengukur tegangan dan arus sepanjang saluran, polaritas tidak diindikasikan. Jika Anda merencanakan semua pembacaan arus dan tegangan di sepanjang saluran, Anda akan mendapatkan kurva seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah. Perhatikan bahwa semua positif. Kurva ini adalah metode konvensional menunjukkan arus dan tegangan gelombang berdiri pada saluran rf.

Gambar konvensional gelombang berdiri.

Ketika saluram rf diterminasi dg hubung singkat, refleksi selesai, tetapi efek pada tegangan dan arus berbeda dari saluran terbuka. Tegangan refleksi dalam fase yang berlawanan, sedangkan arus refleksi dalam satu fase. Sekali lagi mengacu pada serangkaian gambar yang ditampilkan pada gambar kedua. Namun, kali ini kolom kiri mewakili arus, karena menunjukkan refleksi dalam satu fase, dan kolom kanan gambar sekarang merupakan perubahan tegangan pada saluran hubung singkat, karena menunjukkan refleksi dari fase.

Komposit diagram pada gambar di bawah menunjukkan semua kurva yang dihasilkan pada bagian panjang gelombang penuh saluran atas siklus lengkap. Perhatikan bahwa amplitudo tegangan bervariasi antara nol dan maksimum pada kedua arah di pusat dan di kedua ujungnya juga, tetapi, seperempat dari jarak dari masing-masing ujung tegangan selalu nol. Yang dihasilkan bentuk gelombang ini disebut sebagai gelombang tegangan berdiri. Gelombang berdiri, lalu, disebabkan oleh refleksi, yang hanya terjadi ketika garis tidak diakhiri dalam karakteristik impedansi.

Hasil Komposit gelombang sesaat.

Tegangan di tengah dan di ujung bervariasi pada tingkat sinusoidal antara batas yang ditampilkan. Pada seperempat poin dan tiga perempat, tegangan selalu nol. Serangkaian terus menerus diagram seperti ini adalah sulit untuk melihat dengan peralatan uji konvensional, yang membaca efektif atau rata-rata tegangan selama beberapa siklus. Kurva amplitudo selama panjang baris untuk beberapa siklus ditunjukkan pada gambar di atas, pandangan B. meteran A akan membaca nol pada titik yang ditunjukkan dan akan menunjukkan tegangan maksimum di pusat, tidak peduli berapa banyak siklus lulus.

Seperti ditunjukkan dalam pandangan D, amplitudo bervariasi sepanjang saluran. Dalam hal ini adalah nol pada akhir dan pusat tetapi maksimum pada titik-titik seperempat dan tiga perempat. Seluruh diagram kondisi jalur terbuka ditampilkan dalam tampilan E. gelombang berdiri tegangan dan arus muncul bersama-sama. Perhatikan bahwa satu adalah maksimum ketika yang lain adalah minimum. Arus dan tegangan gelombang berdiri adalah siklus seperempat, atau 90 derajat, keluar dari fase dengan satu sama lain.

LIHAT JUGA

PENGANTAR

Panjang Saluran Transmisi
Teori Saluran Transmisi
Konstanta Lumped dan konstanta distribusi

Sabtu, 15 Juni 2013

REFLEKSI DARI TEGANGAN DC DARI RANGKAIAN PENDEK/SHORT

Sebuah saluran hubung pendek menghasilkan perubahan tegangan yang berbeda dibandingkan saluran terbuka. Tegangan arus pendek yang sempurna harus nol, sehingga tidak ada kekuatan yang dapat diserap dalam jangka pendek, dan energi dipantulkan ke generator.

Rangkaian awal ditunjukkan pada Gambar di bawah, bagian A. tegangan awal dan gelombang arus (lihat B) adalah sama dengan yang diberikan untuk saluran tak terbatas. Dalam saluran hubung pendek perubahan tegangan tiba di induktor terakhir dalam cara yang sama seperti gelombang di saluran terbuka. Dalam kasus ini, bagaimanapun, tidak ada kapasitor yang terisi. Arus melalui induktor akhir menghasilkan tegangan dengan polaritas yang ditunjukkan pada tampilan C. Ketika medan runtuh, induktor bertindak sebagai baterai dan memaksa arus melalui kapasitor dalam arah yang berlawanan, menyebabkan kapasitor untuk mengosongkan muatan (lihat D). Karena jumlah energi yang tersimpan dalam medan magnet adalah sama seperti yang di kapasitor, maka muatan kapasitor dikosongkan ke nol.

Gambar - Refleksi dari garis hubung pendek.

Sekarang tidak ada tegangan untuk menjaga arus melalui induktor terakhir berikutnya. Oleh karena itu, induktor ini mengosongkan kapasitor terakhir berikutnya.

Karena setiap kapasitor dikosongkan ke nol, induktor berikutnya efektif menjadi sumber baru tegangan. Amplitudo dari masing-masing tegangan ini sama dengan E/2, tetapi polaritas adalah kebalikan dari baterai pada ujung masukan saluran. Medan runtuh di sekitar setiap induktor, pada gilirannya, menghasilkan tegangan yang memaksa arus terus mengalir dalam arah yang sama, menambah arus dari sumber untuk menjadi 2I. Tindakan ini terus berlanjut sampai semua kapasitor dikosongkan (lihat E).

Gelombang yang dipantulkan dari saluran transmisi hubung pendek dicirikan sebagai berikut:
• Tegangan pantulan memiliki polaritas yang berlawanan tetapi amplitudo yang sama seperti gelombang datang.
• Arus pantulan memiliki polaritas yang sama dan amplitudo yang sama seperti arus sesaat.

LIHAT JUGA

PENGANTAR

Panjang Saluran Transmisi
Teori Saluran Transmisi
Konstanta Lumped dan konstanta distribusi

REFLEKSI DARI TEGANGAN DC DARI PADA RANGKAIAN TERBUKA (OPEN CIRCUIT)

Rangkaian ekivalen dari saluran transmisi terbuka ditunjukkan pada Gambar di bawah, bagian A. Sekali lagi, kerugian yang harus dianggap sebagai diabaikan, dan L disamakan dalam satu cabang. Asumsikan bahwa (1) baterai di sirkuit ini memiliki impedansi internal sama dengan impedansi karakteristik saluran transmisi (Z_i = Z₀); (2) kapasitor di saluran tidak diisi sebelum baterai terhubung, dan (3) karena saluran adalah pada ujung terbuka, impedansi adalah besar tak berhingga.

Gambar - Refleksi dari saluran terbuka.

Ketika baterai terhubung ke ujung pengirim seperti yang ditunjukkan, tegangan negatif bergerak ke bawah garis. Tegangan ini mengisi setiap kapasitor, pada gilirannya, setelah sebelumnya melalui induktor. Karena (Z_i = Z₀) ,setengah tegangan yang diberikan akan muncul di impedansi baterai internal, Zi, dan satu-setengah di impedansi dari garis, Z₀ Setiap kapasitor kemudian mengisi E/2 (lihat B). Ketika kapasitor terakhir di saluran terisi, tidak ada tegangan induktor terakhir dan aliran arus melalui induktor terakhir berhenti. Dengan tidak adanya arus untuk mempertahankannya, medan magnet dalam induktor terakhir runtuh danmemaksa arus untuk terus mengalir ke arah yang sama ke kapasitor terakhir. Karena arah arus tidak berubah, pengisian kapasitor dalam arah yang sama, sehingga meningkatkan muatan dalam kapasitor. Karena energi dalam medan magnet sama dengan energi dalam kapasitor, energi ditransfer ke kapasitor menggandakan tegangan kapasitor. Kapasitor terakhir kini terisi pada volt E dan arus dalam induktor terakhir turun ke nol.

Pada titik ini, proses yang sama terjadi dengan induktor dan kapasitor terakhir berikutnya . Ketika medan magnet sekitar induktor runtuh, arus terus mengalir ke kapasitor terakhir selanjutnya, mengisi ke E volt. Tindakan ini terus mundur ke depan sampai kapasitor pertama telah terisi penuh dengan tegangan yang diberikan. Perubahan tegangan Ini , bergerak mundur ke depan, dapat dianggap dengan cara berikut. Tegangan, tiba di akhir baris, tidak menemukan tempat untuk pergi dan kembali ke akhir pengiriman dengan polaritas yang sama (lihat C). Tindakan tersebut disebut REFLEKSI.

Ketika sebuah refleksi dari tegangan terjadi pada saluran terbuka, polaritas tidak berubah. Perubahan tegangan bergerak kembali ke sumber, mengisi setiap kapasitor pada gilirannya sampai kapasitor pertama terisi pada sumber tegangan dan tindakan berhenti (lihat D). Karena setiap kapasitor terisi, arus di setiap induktor turun menjadi nol, menyebabkan refleksi arus dengan polaritas yang berlawanan (lihat C). Refleksi arus dengan polaritas berlawanan menghilangkan arus asli pada setiap titik, dan arus turun ke nol pada titik itu. Ketika kapasitor terakhir terisi, arus dari sumber berhenti mengalir (lihat D).

Fakta penting untuk diingat dalam refleksi dc tegangan di jalur terbuka adalah:
• Tegangan refleksi dari ujung terbuka tanpa perubahan polaritas, amplitudo, atau bentuk.
• Arus yang dipantulkan dari ujung terbuka dengan polaritas yang berlawanan dan tanpa perubahan amplitudo atau bentuk.

LIHAT JUGA

PENGANTAR

Panjang Saluran Transmisi
Teori Saluran Transmisi
Konstanta Lumped dan konstanta distribusi