Entiendo que cuando hay una discrepancia de impedancia entre una etapa de salida, por ejemplo, de un amplificador, y una etapa de entrada, por ejemplo, un transductor; Se refleja el poder. Me gustaría saber por qué ocurre esto y qué sucede con ese poder reflejado.
"Potencia reflejada" es un concepto que es más apropiado cuando la longitud del cable entre "fuente" y "receptor" es de la misma magnitud que la longitud de onda de la señal que se transmite. Se alega, empíricamente, que si la longitud del cable es (digamos) más pequeña que una décima parte de la longitud de onda de la señal (incluidos los armónicos), entonces se pueden ignorar las "refacciones" en la mayoría de las soluciones.
Ese es el primer punto: calcular las reflexiones para una señal de (digamos) 1MHz (300 metros de longitud de onda) sobre un cable que no coincide con una longitud de menos de 30 metros es probablemente inútil en términos prácticos, incluso para una impedancia totalmente inigualable.
Pero, la señal de 1MHz podría ser una onda cuadrada y es posible que desee conservar la forma de esa onda cuadrada. Esto crea un nuevo problema: una onda cuadrada comprende un número infinito de armónicos impares decrecientes y, en su cara, cualquier longitud de cable mal terminada producirá reflexiones. Sin embargo, dado que los ingenieros suelen ser personas prácticas, decimos "no importa esos armónicos (digamos) 5 veces a 1MHz".
Decimos esto porque si el 7mo armónico se desordena, sabemos que la forma básica (y la detectabilidad) de la onda cuadrada de 1MHz sigue siendo buena.
Todo esto significa que debe considerar el ancho de banda completo de la señal y limitar el análisis a un ancho de banda razonable.
OK, eso es todo el preámbulo y las renuncias. Entonces, tiene una línea de transmisión (coaxial, par trenzado, guía de onda o incluso un vacío) y quiere saber por qué se puede reflejar la energía. Considera esto: -
Usted tiene una batería y un interruptor que alimentan una lámpara a 50 metros de cable. Cuando se cierra el interruptor, una corriente comienza a fluir hacia abajo del cable; esa corriente no está determinada por la carga sino por la impedancia característica del cable. Digamos que es de 50 ohmios y la batería es de 10V. Esto significa que una potencia se desplaza por el cable de 100/50 vatios (potencia = V ^ 2 / R) y la corriente es de 200 mA.
Esta potencia llega al extremo lejano del cable y espera entregarse a una carga que tenga la impedancia correcta, es decir, 50 ohmios, pero digamos que la impedancia de la lámpara es de 100 ohmios. El voltaje que llega a la lámpara (ignorando las pérdidas del cable) es de 10 V y esto significa que la lámpara consume una corriente de 100 mA. Hay un exceso de corriente que llega a las lámparas (básicamente, solo se consume el 50% de la energía). ¿Qué pasa con el resto del poder?
Tiene que ir a algún lugar para que se refleje al cable de la batería. Sin pérdidas en la batería, el interruptor o el cable, esto se borrará de un lado a otro para siempre, pero las pérdidas del cable (principalmente) consumen este exceso de potencia y gradualmente (en una escala de tiempo de unos pocos microsegundos) todo se ajusta al estándar Escenario de CC de 100 mA que fluye desde una fuente de 10 V (1 vatio) a una lámpara que tiene una resistencia de 100 ohmios.
Dependiendo de la aplicación, a menudo hay una deseo subyacente de maximizar uno de los tres pa rameters Potencia, tensión o corriente. Mientras que uno lo haría Creo que una simple aplicación de la ley de Ohm es la calle. d para, esto solo aplicaría dadas condiciones ideales, como cuando un amplificador de RF con un típico 50 La resistencia de salida está impulsando una carga de 50Ω. En este caso raro donde la impedancia de carga coincide perfectamente con el amplif Impedancia de salida, la potencia entregada al la carga es simplemente la potencia nominal del amplificador. Ahí es absolutamente ningún poder reflejado y por lo tanto, no hay Necesidad de limitar o controlar la ganancia de la amplificación. r para protegerlo del poder reflejado excesivo.
Cuánta tensión de salida, corriente y potencia puede RF am plificadores proporcionan? Esta pregunta es a menudo hecha por Ingenieros de pruebas novatos, así como profesionales de RF experimentados. als Dependiendo de la aplicación, a menudo hay una deseo subyacente de maximizar uno de los tres pa rameters Potencia, tensión o corriente. Mientras que uno lo haría Creo que una simple aplicación de la ley de Ohm es la calle. d para, esto solo aplicaría dadas condiciones ideales, como cuando un amplificador de RF con un típico 50 Ω La resistencia de salida está conduciendo un 50 Ω carga. En este caso raro donde la impedancia de carga coincide perfectamente con el amplif Impedancia de salida, la potencia entregada al la carga es simplemente la potencia nominal del amplificador. Ahí es absolutamente ningún poder reflejado y por lo tanto, no hay necesita limitar o controlar la ganancia del amplificador para protegerlo de la potencia reflejada excesiva.
Desafortunadamente, tales condiciones ideales Rara vez se aplica en el "mundo real" real d ”aplicaciones. Se requieren amplificadores reales para controlar diferentes impedancias de carga. El mism La distancia entre estas cargas "reales" y la impedancia de salida del amplificador hace que un porcentaje de la potencia delantera se refleje nuevamente en el amplificador. En En algunos casos, la potencia reflejada excesiva puede dañar un amplificador y se requieren precauciones que pueden afectar la potencia de avance. Dadas estas realidades, ¿cómo se hace para determinar el voltaje de salida, la corriente y la potencia? Una vez más, la ley de Ohm viene al rescate, pero con la advertencia de que la potencia real entregada al la carga (potencia neta hacia adelante después de la aplicación de cualquier protección VSWR menos potencia reflejada) debe determinarse antes de aplicar la ley de Ohm. Esta nota de aplicación destacará algunas de las principales características del amplificador de RF que impactan la potencia de avance así como la potencia neta que permite el uso de la ley de Ohm, incluso cuando las condiciones están lejos de ser las ideales.