Impedanssi
Yleisesti
Impedanssi on erityisesti siirtolinjoille määritetty ominaisuus, joka kertoo sähkökentän ja magneettikentän voimakkuuksien suhteen niiden edetessä siirtolinjalla:
- Magneettikentän mitta on:
- Sähkökentän mitta on:
Lasketaan näiden suhde:
Impedanssin mittayksikkö on näin Ohmi.
Impedanssi ei ole häviöllinen, eli 50 Ohmin kaapeliin syötetty RF-teho ei hupene huomattavalla vauhdilla kaapelin sisuksiin, vaan kulkee sen läpi.
Syvällisemmin
Koskapa virrat ja jännitteet riippuvat kaapelin induktiivisesta ja kapasitiivisesta reaktanssista, kaapelin ominaisimpedanssin kaava voidaan kirjoittaa myös muotoon:
missä:
- R = johtimen sarjavastus pituusyksikköä kohden
- G = "shunt conductance" per pituusyksikkö
- j symboli joka kertoo termin olevan vaihekulmaltaan +90° (imaginaariluku)
- = kulmataajuus (radiaaneina)
- L = Kaapelin induktanssi pituusyksikköä kohden
- C = Kaapelin kapasitanssi pituusyksikköä kohden
Kaapelieristeissä tavallisesti käytetyille materiaaleille G on niin pieni, että se voidaan jättää huomiotta verrattuna ""-termiin. Matalilla taajuuksilla ""-termi on niin pieni verrattuna R:ään, että se voidaan jättää huomiotta. Niinpä matalilla taajuuksilla seuraavaa kaavaa voidaan käyttää:
Jos kapasitanssi ei muutu taajuuden funktiona, silloin muuttuu kääntäen verrannollisesti taajuuden neliöjuuren suhteessa ja sillä on vaihekulma joka on -45° lähellä tasavirtaa ja lähestyy nollaa taajuuden noustessa. Polyvinyylikloridi ja kumi vähentävät hieman kapasitanssiaan taajuuden noustessa, kun polyeteeni, polypropyleeni ja Teflon® eivät muutu merkittävästi.
Kun taajuus kasvaa kylliksi, kaksi :n sisältävää termiä kasvaa niin suuriksi että R ja G voidaan jättää huomiotta ja syntyvä kaava on:
joka voidaan sieventää muotoon:
Muuta katsottavaa
Impedanssin serkkuja ovat:
Muita katsottavia: