TopTehnični slovarValovna impedanca

Valovna impedanca

En od številnih parametrov nanašajočih se na koaksialni kabel je njegova valovna impendanca. To je vrsta električne upornosti, izražene v Ω (ohmih). Impedanca je sestavljena veličina in opisuje razmerje med napetostjo in tokom v kateri koli točki kabla, ko ni nobenih odbojev in je kabel v stanju popolne prilagojenosti. To pomeni, da bi morala biti valovna impedanca kabla enaka izhodni impedanci oddajnika in vhodni sprejemnika. Prav tako pomembna je usklajenost konektorjev, pri katerih so ravno tako možne različne impedance.

 

Obstajajo koaksialni kabli z različnimi valovnimi impedancami za različne namene. Spodaj je kratek opis kablov z najpogostejšimi vrednostmi upornosti in sicer 75 Ω in 50 Ω. Vsi drugi so večinoma namenjeni za specialne namene (npr. za sonde merilnih instrumentov) in se z njimi ne srečujemo vsakodnevno.

 

Koaksialni kabli z impedanco 75 Ω – se uporabljajo predvsem v TV tehniki, vključno s CCTV. Uporabljajo se kot antenski kabli za vse sisteme televizijskega sprejema. Priljubljeni koaksialni kabli z valovno impedanco 75 Ω so RG-6/U ali TRISET-113, na voljo v ponudbi podjetja Delta.

 

Koaksialni kabli z impedanco 50 Ω – uporabljajo se v radiokomunikacijski tehniki (npr. CB radiji) ali za prenos podatkov po radijski poti (npr. WLAN 2.4 GHz). Koaksialni kabli z impedanco 50 Ω so se uporabljali tudi v računalniških omrežjih, a jih zdaj nadomeščajo kabli tipa UTP in FTP, splošno znani kot parice (twisted pair). Primer koaksialnega kabla z valovno impedanco 50 Ω je TRI-LAN-240, na voljo tudi v ponudbi podjetja Delta.

 

Impedanca kabla je zelo odvisna od premera notranje žile, premera zunanjega kabla in od prepustnosti dielektrične izolacije. Glede na splošno sprejete standarde, morajo biti premeri kablov določenih velikosti, zato je možno ustrezno impedanco doseči z uporabo dielektrika ustrezne prepustnosti, npr. s spenjenjem njegove strukture ali z uporabo dielektrika iz različnega materiala.

 

Kot je bilo že omenjeno, je prav tako pomembno uporabljati ustrezne konektorje, ki se nameščajo na koaksialne kable (npr. vtiči in vtičnice BNC), ki se prav tako pojavljajo v različicah z impedanco 50 Ω in 75 Ω. S tem preprečujemo odbitja valov v kablu in tako tudi deformacije oddajanega signala.

 

Nekaj besed o merjenju impedance
 

Morate priznati, da se vam beseda "impedanca" sliši skrivnostno.

 

Proizvajalci koaksialnih kablov podajajo na svojih letakih tehnične parametre za vsak svoj izdelek. Med tehničnimi podatki preberemo, na primer: "Impedanca kabla znaša 50 (ali 75) ohmov.” Prirojeni skepticizem glede informacij v medijih mi narekuje preveriti zanesljivost tiskanih informacij. Ob tem se pojavi problem, s kakšnim instrumentom izmeriti valovno impedanco kabla? Enak problem se pojavi, ko dobim v roke neznani mi (in neoznačen) disk koaksialnega kabla. Je 50 ali 75 ohmski?

 

In tu predlagam kratek preizkus.
Kdor pravilno izbere iz spodnje tabele v 60 sekundah instrument, ki omogoča merjenje valovne impedance kabla, je zmagovalec!!

 

1. Ohmmeter
2. Valometer
3. Valovod
4. Valobran
5. Kablomer
6. Detektor podometnih kablov
7. Mostič Winstona Churchilla
8. Analizator dimnih plinov
9. Krojaški merilni trak
10. Merilnik kompleksnih števil
11. Variometer
12. Kljunasto merilo
13. Analitska tehtnica
14. Pseudoslučajni generator
15. Digitalni logaritmični drsnik

 

Test je bil precej težak, če je bil torej za kogar koli pretežak, naj ga to ne skrbi in naj le bere naprej.

 

Naprava, ki nam bo prav prišla, je kljunasto merilo.

 

Z izmero premera žile in notranjega premera zaslona ​​lahko izračunamo valovno impedanco po formuli:

 

Zo - impedanca kabla [ohm]

D - premer zaslona [mm]

d - premer žile [mm]

Er - dielektrična permitivnost [absolutna enota]

Slika spodaj odpravlje vse dvome:

 

1 - okrov

2 - oklep

3 - dielektrik

4 - žila

No, razen morda koeficienta prepustnosti Er za preizkušani kabel. Ta koeficient je odvisen od vrste uporabljenega dielektrika. Za zrak velja Er = 1, za polni polietylen pa Er = 2,3. Za spenjeni polietylen je Er odvisen od stopnje spenjenosti ali oblike zračnih celic. Ker nam ne gre za lekarniško natančnost, lahko za spenjeni polietilen privzamemo Er = 1,5. Tudi če bi bil polietilen malo drugačen (zaradi takega razmerja med zrakom in PE), ima lahko rezultat samo dve vrednosti: 50 ali 75 ohm, tako da bo napaka zanemarljiva. Mirno lahko tvegam trditev, da po nekaj nad deset opravljenih meritvah brez napake "na oko" prepoznamo impedanco kabla. Debelejša žila je 50-ohmska, tanjša pa 75-ohmska.

 

Ko nam pregori varovalka, jo "podpremo" z debelejšo žico in imamo za nekaj časa mir. Sklep se ponuja sam: debelejša ko je žica, več je toka in v zvezi s tem je to tem boljše za naše težave z oskrbo z energijo. Ali je možno enak sklep postaviti v zvezi z impedanco kabla? Je imeti višjo impedanco kabla boljše ali slabše? Ali pomeni manjša impedanca več toka?

 

Zakaj proizvajalci ne proizvajajo koaksialnih kablov tudi z drugačnimi impedancami kot le 50 in 75 ohmov, npr. na vsakih 5 ohmov (včasih so proizvajali 60-ohmske kable).

 

In še zadnje vprašanje: zakaj je bilo izbrano ravno 50 ohmov in ne na primer 140 ali 30 ohmov? Kdor odgovori na zadnje vprašanje, dobi platinasto diplomo tehnika leta, ki jo podeljuje podjetje DELTA-OPTI. Opazil sem tudi, da je ne glede na to, kaj razumemo z izrazom impedanca, vredno uporabljati ta termin v govorni in pisni rabi, saj pridobimo s tem s strani sogovornika določen ugled in spoštovanje.