إضافة المفضلة تعيين الصفحة الرئيسية
موضع:الصفحة الرئيسية >> الأخبار

منتجات الفئة

المنتجات للخلف

مواقع FMUSER

فهم تأملات والأمواج الدائمة في تصميم الدوائر RF

Date:2019/10/15 17:58:37 Hits:


يجب أن يفسر تصميم الدوائر عالية التردد ظاهرتين مهمتين وإن كانت غامضة إلى حد ما: الانعكاسات والأمواج الدائمة.
نحن نعلم من تعرضنا لأفرع العلوم الأخرى أن الأمواج ترتبط بأنواع خاصة من السلوك. تنكسر الموجات الضوئية عندما تتحرك من وسيط واحد (مثل الهواء) إلى وسيط مختلف (مثل الزجاج). تنتشر موجات الماء عندما تصطدم بالقوارب أو الصخور الكبيرة. تتداخل الموجات الصوتية ، مما يؤدي إلى اختلافات دورية في الحجم (تسمى "النبضات").


تخضع الموجات الكهربائية أيضًا إلى سلوك لا نربطه عادة بالإشارات الكهربائية. إن الافتقار العام إلى الإلمام بالطبيعة الموجية للكهرباء ليس مفاجئًا ، لأن هذه الآثار في العديد من الدوائر لا تذكر أو غير موجودة. من الممكن لمهندس رقمي أو تناظري منخفض التردد أن يعمل لسنوات وتصميم العديد من الأنظمة الناجحة دون الحصول على فهم شامل لتأثيرات الموجات التي أصبحت بارزة في الدوائر عالية التردد.

كما تمت مناقشته في الصفحة السابقة ، يُطلق على الاتصال البيني الخاضع لسلوك الإشارة العالية التردد اسم خط النقل. تكون تأثيرات خط النقل مهمة فقط عندما يكون طول الاتصال البيني على الأقل ربع طول موجة الإشارة ؛ وبالتالي ، لا داعي للقلق بشأن خصائص الموجة ما لم نعمل على ترددات عالية أو روابط طويلة جدًا.


انعكاس
الانعكاس ، الانكسار ، الحيود ، التداخل - كل هذه السلوكيات الموجية الكلاسيكية تنطبق على الإشعاع الكهرومغناطيسي. لكن في هذه المرحلة ، ما زلنا نتعامل مع الإشارات الكهربائية ، أي الإشارات التي لم يتم تحويلها بعد بواسطة الهوائي إلى إشعاع كهرومغناطيسي ، وبالتالي علينا فقط أن نشغل أنفسنا باثنين من هذه: الانعكاس والتداخل.

نفكر بشكل عام في الإشارة الكهربائية كظاهرة أحادية الاتجاه ؛ ينتقل من إخراج أحد المكونات إلى إدخال مكون آخر ، أو بمعنى آخر ، من مصدر إلى تحميل. ومع ذلك ، في تصميم الترددات اللاسلكية ، يجب أن ندرك دائمًا حقيقة أن الإشارات يمكن أن تنتقل في كلا الاتجاهين: من المصدر إلى التحميل ، بالتأكيد ، ولكن أيضًا - بسبب الانعكاسات - من التحميل إلى المصدر.


موجة السفر على طول السلسلة تختبر الانعكاس عندما تصل إلى حاجز مادي.
 

تشبيه موجة الماء
تحدث الانعكاسات عندما تصادف الموجة انقطاعًا. تخيل أن العاصفة أسفرت عن انتشار موجات مياه كبيرة عبر ميناء هادئ عادة. تصطدم هذه الموجات في النهاية بجدار صخري صلب. نعلم بشكل حدسي أن هذه الموجات ستنعكس قبالة الجدار الصخري وتنتشر مرة أخرى إلى الميناء. ومع ذلك ، فإننا نعرف أيضًا بشكل حدسي أن موجات المياه التي تقتحم الشاطئ نادراً ما تؤدي إلى انعكاس كبير للطاقة مرة أخرى إلى المحيط. لماذا الفرق؟

موجات نقل الطاقة. عندما تنتشر موجات الماء عبر المياه المفتوحة ، فإن هذه الطاقة تتحرك ببساطة. عندما تصل الموجة إلى الانقطاع ، تتوقف الحركة السلسة للطاقة ؛ في حالة وجود شاطئ أو جدار صخري ، لم يعد انتشار الموجة ممكنًا. ولكن ماذا يحدث للطاقة التي تم نقلها بواسطة الموجة؟ لا يمكن أن تختفي ؛ يجب أن يتم امتصاصه أو عكسه. لا يمتص الجدار الصخري طاقة الأمواج ، لذلك يحدث الانعكاس - تستمر الطاقة في الانتشار في شكل موجة ، ولكن في الاتجاه المعاكس. ومع ذلك ، فإن الشاطئ يتيح لطاقة الأمواج أن تتبدد بطريقة أكثر تدريجية وطبيعية. يمتص الشاطئ طاقة الموجة ، وبالتالي يحدث انعكاس ضئيل.


من الماء إلى الإلكترونات
تقدم الدوائر الكهربائية أيضًا حالات انقطاع تؤثر على انتشار الموجات ؛ في هذا السياق ، المعلمة الحرجة هي مقاومة. تخيل موجة كهربائية تنتقل عبر خط نقل ؛ هذا يعادل موجة المياه في وسط المحيط. تنتشر الموجة والطاقة المرتبطة بها بسلاسة من مصدر إلى آخر. في النهاية ، تصل الموجة الكهربائية إلى وجهتها: هوائي ، مضخم صوت ، إلخ.

 

نعلم من صفحة سابقة أن الحد الأقصى لنقل الطاقة يحدث عندما يكون حجم مقاومة الحمل مساويًا لمعاوقة المصدر. (في هذا السياق ، يمكن أن تشير "معاوقة المصدر" أيضًا إلى المعاوقة المميزة لخط النقل.) مع المعاوقة المتطابقة ، لا يوجد في الواقع أي توقف ، لأن الحمل يمكن أن يمتص كل طاقة الموجة. ولكن إذا لم تتم مطابقة الممانعات ، يتم امتصاص بعض الطاقة فقط ، وتنعكس الطاقة المتبقية في شكل موجة كهربائية تسير في الاتجاه المعاكس.

تتأثر كمية الطاقة المنعكسة بخطورة عدم التوافق بين مصدر ومقاومة الحمل. سيناريوهان الحالة الأسوأ هما دائرة مفتوحة ودائرة قصيرة ، تقابل مقاومة الحمل اللانهائي ومقاومة الحمل الصفري ، على التوالي. تمثل هاتان الحالتان توقفًا تامًا ؛ لا يمكن امتصاص أي طاقة ، وبالتالي تنعكس كل الطاقة.

 
أهمية المطابقة
إذا كنت مشتركًا في تصميم أو اختبار RF ، فأنت تعلم أن مطابقة المعاوقة هي موضوع شائع للمناقشة. نحن نفهم الآن أنه يجب مطابقة الممانعات لمنع الانعكاسات ، ولكن لماذا هذا القلق الشديد حول الانعكاسات؟

المشكلة الأولى هي ببساطة الكفاءة. إذا كان لدينا مضخم طاقة متصل بهوائي ، فلا نريد أن ينعكس نصف طاقة الخرج إلى مكبر الصوت. بيت القصيد هو توليد الطاقة الكهربائية التي يمكن تحويلها إلى الإشعاع الكهرومغناطيسي. بشكل عام ، نريد نقل الطاقة من مصدر إلى تحميل ، وهذا يعني أنه يجب تقليل الانعكاسات.

المسألة الثانية هي أكثر قليلا خفية. سوف تؤدي الإشارة المستمرة المنقولة عبر خط نقل إلى معاوقة تحميل غير متطابقة إلى ظهور إشارة منعكسة مستمرة. هذه الحادثة والموجات المنعكسة تمر بعضها البعض ، في اتجاهين متعاكسين. ينتج عن التداخل موجة دائمة ، أي نمط موجة ثابتة يساوي مجموع الحادث والأمواج المنعكسة. تؤدي هذه الموجة الدائمة فعلاً إلى حدوث اختلافات في سعة الذروة على طول الطول الفعلي للكابل ؛ بعض المواقع لديها سعة ذروة أعلى ، ومواقع أخرى لديها سعة ذروة أقل.

تؤدي الموجات الدائمة إلى الفولتية أعلى من الجهد الأصلي للإشارة المرسلة ، وفي بعض الحالات يكون التأثير شديدًا بما يكفي لإحداث أضرار مادية للكابلات أو المكونات.


نبذة عامة
 تخضع الموجات الكهربائية للانعكاس والتداخل.
 تنعكس موجات الماء عندما تصل إلى انسداد مادي مثل جدار حجري. وبالمثل ، يحدث الانعكاس الكهربائي عندما تصادف إشارة AC انقطاع المعاوقة.
 يمكننا منع الانعكاس عن طريق مطابقة مقاومة الحمل مع المعاوقة المميزة لخط النقل. هذا يسمح للحمل بامتصاص طاقة الأمواج.
 الانعكاسات هي مشكلة لأنها تقلل من كمية الطاقة التي يمكن نقلها من مصدر إلى تحميل.
 تأملات تؤدي أيضا إلى موجات دائمة. الأجزاء ذات السعة العالية للموجة الدائمة يمكن أن تتلف المكونات أو الكابلات.
 


إذا كنت ترغب في بناء محطة راديو ، فقم بتعزيز جهاز إرسال راديو FM أو تحتاج إلى أي محطة أخرى معدات FM ، لا تتردد في الاتصال بنا: [البريد الإلكتروني محمي].


اترك رسالة 

الاسم *
البريد إلكتروني: *
الهاتف:
العنوان:
رمز رؤية رمز التحقق؟ انقر تحديث!
الرسالة
 

قائمة الرسالة

تحميل التعليقات ...
الصفحة الرئيسية| من نحن| المنتجات| الأخبار| تحميل| الدعم الفني| مشاركة الرأي | تواصل معنا| العطاء

جهة الاتصال: زوي تشانغ www.fmuser.net

ال واتساب / ويشات: +86 183 1924 4009

سكايب: تومليكوان البريد الإلكتروني: [البريد الإلكتروني محمي] 

الفيسبوك: FMUSERBROADCAST يوتيوب: FMUSER زوي

العنوان باللغة الإنجليزية: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., GuangZhou, China, 510620 العنوان باللغة الصينية: 广州市天河区黄埔大道西273号惠兰阁305(3E)