Kas yra perdavimo linijos: tipai, lygtis ir programos

Perdavimo linijos išaugo iš Jameso Clerko Maxwello (1831 m. Birželio 13 d. - 1879 m. Lapkričio 5 d.) Darbo - škotų mokslininko lordo Kelvino (1824 m. Birželio 26 d. - 1907 m. Gruodžio 17 d.), O Oliveris Heaviside'as gimė 1850 m. Gegužės 18 d. Ir mirė vasario 3 d. 1925 m. Šiaurės Amerikoje pirmoji perdavimo linija veikia 4000 V įtampa 1889 m. Birželio – 3 d. Kai kurie iš energijos perdavimas ir platinimo įmonės Indijoje yra NTPC Naujajame Delyje, „Tata Power“ Mumbajuje, „NLC India“ Kinijoje, „Orient Green“ Chennai mieste, „Neuron Towers“ arba „Sujana Towers Ltd“ Hyderabade, „Aster“ perdavimo linijos statyba, „LJTechnologies“ Cherlapalli mieste, „Mpower Infratech private limited“ Hyderabad.

Kas yra perdavimo linijos?

Perdavimo linijos yra sistemos, kuri gauna elektrą iš elektrinių į namus, dalis, kurią sudaro aliuminis, nes jos yra gausiau, pigiau ir mažiau tankios nei vario. Jis neša elektromagnetinę energiją iš vieno taško į kitą ir susideda iš dviejų laidininkai kurios naudojamos perduoti elektromagnetines bangas dideliu atstumu tarp siųstuvo ir imtuvo, vadinamos perdavimo linijomis. Yra tiek kintamosios srovės, tiek nuolatinės srovės perdavimo linijos. Kintamosios srovės perdavimo linijos naudojamos kintamajai srovei perduoti dideliu atstumu naudojant tris laidininkus, o nuolatinės srovės perdavimo linijos naudoja du laidininkus, kad perduotų nuolatinę srovę dideliu atstumu.

Perdavimo linijos lygtis

Paimkime lygiavertę perdavimo linijos grandinę, tam imsimės paprasčiausios perdavimo linijos formos, kuri yra dvi laidinės linijos. Ši du laidai susideda iš dviejų laidininkų, atskirtų dielektrine terpe, paprastai oro terpe, kuri parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje

dviejų laidų_laidininkas

Jei mes praleisime srovę (I) per laidininką-1, pamatysime, kad aplink laidininko-1 laidą yra magnetinis laukas ir magnetinį lauką galima iliustruoti naudojant nuoseklųjį induktorių dėl srovės srauto laidininkas-1, laidininke-1 turi būti įtampos kritimas, kurį galima iliustruoti pasipriešinimo ir induktoriaus serijomis. Du laidinio laidininko nustatymai gali būti atliekami prie kondensatoriaus. Paveiksle esantis kondensatorius visada bus laisvas, kad parodytume, jog mes pridėjome laidininką G. Bendras nustatymas, ty nuoseklus induktoriaus, lygiagretaus kondensatoriaus ir laidininko pasipriešinimas, sudaro lygiavertę perdavimo linijos grandinę.

ekvivalentiškas_perdavimo_lentės_ grandinė

Induktorius ir varža, sujungti aukščiau esančiame paveiksle, gali būti vadinami serijos varža, kuri išreiškiama kaip

Z = R + jωL

Lygiagrečią talpos ir laidininko n derinį aukščiau pateiktame paveiksle galima išreikšti kaip

Y = G + jωc

ekvivalentas_transmisijos_lentės_ grandinė

Kur l - ilgis

Aš_s- Siunčiama galinė srovė

V_s- Siunčiama galinė įtampa

dx - elemento ilgis

x - dx atstumas nuo siuntimo pabaigos

„P“ taške imama srovė (I) ir įtampa (v), o taške „Q“ - I + dV ir V + dV

Ilgio PQ įtampos pokytis yra

V- (V + dV) = (R + jωL) dx * I

V-V-dv = (R + jωL) dx * I

-dv / dx = (R + jωL) * I ………………. ekvivalentas (1)

I- (I + dI) = (G + jωc) dx * V

I - I + dI = (G + jωc) dx * V

-dI / dx = (G + jωc) * V… ……………. ekvivalentas (2)

Gaus diferencijuojant ekv (1) ir (2) dx atžvilgiu

-d^duv / dx^du= (R + jωL) * dI / dx ………………. ekvivalentas (3)

-d^duI / dx^du= (G + jωc) * dV / dx… ……………. ekvivalentas (4)

Eq (1) ir (2) pakeitę ekvivalentu (3) ir (4) gausime

-d^duv / dx^du= (R + jωL) (G + jωc) V ………………. ekvivalentas (5)

-d^duI / dx^du= (G + jωc) (R + jωL) I… ……………. ekvivalentas (6)

Tegul P^du= (R + jωL) (G + jωc)… ……………. ekvivalentas (7)

Kur P - propogacijos konstanta

Pakeiskite d / dx = P ekvivalentuose (6) ir (7)

-d^duv / dx^du= P^duV ………………. ekvivalentas (8)
-d^duI / dx^du= P^duAš… ……………. ekvivalentas (9)

Bendras sprendimas yra

V = Ae^px+ Būk^-px… ……………. ekvivalentas (10)

Aš = ką^px+ Nuo^-px… ……………. ekvivalentas (11)

Kur A, B C ir D yra konstantos

Eq (10) ir (11) diferenciacija „x“ atžvilgiu gaus

-dv / dx = P (Aepx - Be-px) ………………. ekvivalentas (12)

-dI / dx = P (Cepx - De-px)… ……………. ekvivalentas (13)

Eq (1) ir (2) pakaitalai ekvivalentuose (12) ir (13) gaus

- (R + jωL) * I = P (Ae^px+ Būk^-px) ………………. ekvivalentas (14)
- (G + jωc) * V = P (Ce^px+ Nuo^-px) ………………. ekvivalentas (15)

Gausite „p“ reikšmę ekvivalentais (14) ir (15)

I = -p / R + jωL * (Ae^px+ Būk^-px)

= √G + jωc / R + jωL * (Ae^px+ Būk^-px) ………………. ekvivalentas (16)

V = -p / G + jωc * (Ce^px+ Nuo^-px)

= √R + jωL / G + jωc * (Tai^px+ Nuo^-px) ………………. ekvivalentas (17)

Tegul Z₀= √R + jωL / G + jωc

Kur Z₀yra būdingas impedencas

Pakeiskite ribines sąlygas x = 0, V = V_Sir aš = aš_Sekvivalente (16) ir (17) gaus

Aš_S= A + B ………………. ekvivalentas (18)

V_S= C + D ………………. ekvivalentas (19)

Aš_SSU₀= -A + B ………………. ekvivalentas (20)

V_S/SU₀= -C + D ………………. ekvivalentas (21)

Nuo (20) gaus A ir B reikšmes

A = V_S-Aš_SSU₀

B = V_S+ Aš_SSU₀

Iš eq (21) gausime C ir D reikšmes

C = (Aš_S- V_S/SU₀) / du

D = (Aš_S+ V._S/SU₀) / du

Pakeiskite A, B, C ir D reikšmes ekv (10) ir (11)

V = (V_S-Aš_SSU₀) yra^px+ (V_S+ Aš_SSU₀) yra^-px

= V_S(yra^px+ e-px / 2) –I_SZ¬0 (el^px-yra^-px/ du)

= V_Scoshx - aš_SSU₀sinhx

Panašiai

Aš = (aš_S-V_SSU₀) yra^px+ (V_S/SU₀+ Aš_S/ 2) ir^-px

= Aš_S(yra^px+ ir^-px/ 2) –V_S/SU₀(yra^px-yra^-px/ du)

= Aš_Scoshx - V._S/SU₀sinhx

Taigi V = V_Scoshx - aš_SSU₀sinhx

Aš = aš_Scoshx - V._S/SU₀sinhx

Gaunama perdavimo linijos lygtis siunčiant pabaigos parametrus

Perdavimo linijų efektyvumas

Perdavimo linijos efektyvumas apibrėžiamas kaip gaunamos galios ir perduotos galios santykis.

Efektyvumas = gaunama galia (P_r) / perduodama galia (P._t) * 100%

Perdavimo linijų tipai

Įvairių tipų perdavimo linijos apima:

Atvira laidų perdavimo linija

Jį sudaro lygiagrečių laidų pora, atskirta vienodu atstumu. Dviejų laidų perdavimo linijos yra labai paprastos, nebrangios ir lengvai prižiūrimos nedideliais atstumais, o šios linijos naudojamos iki 100 MHz. Kitas atvirosios laidos perdavimo linijos pavadinimas yra lygiagreti laidinė perdavimo linija.

Koaksialinė perdavimo linija

Du laidininkai išdėstyti koaksialiai ir užpildyti dielektrinėmis medžiagomis, tokiomis kaip oras, dujos ar kietosios medžiagos. Dažnis didėja, kai dielektriko nuostoliai didėja, dielektrikas yra polietilenas. Koaksialiniai kabeliai naudojami iki 1 GHz dažnio. Tai laidų rūšis, perduodanti aukšto dažnio signalus su mažais nuostoliais, ir šie kabeliai naudojami vaizdo stebėjimo sistemose, skaitmeninėse garso sistemose, kompiuterių tinklo jungtyse, interneto ryšiuose, televizijos kabeliuose ir kt.

perdavimo linijų tipai

Optinio pluošto perdavimo linija

Pirmasis optinis pluoštas, kurį išrado Narenderas Singhas 1952 m. Jį sudaro silicio oksidas arba silicio dioksidas, kuris naudojamas signalams siųsti dideliu atstumu, netenkant mažo signalo ir šviesos greičio. The šviesolaidžio kabeliai naudojami kaip šviesos kreiptuvai, vaizdavimo įrankiai, lazeriai operacijoms, naudojami duomenims perduoti, taip pat naudojami įvairiose pramonės šakose ir programose.

„Microstrip“ perdavimo linijos

Mikropriešio perdavimo linija yra skersinė elektromagnetinė (TEM) perdavimo linija, išrasta Roberto Barretto 1950 m.

Bangų vedliai

Bangolaidžiai naudojami elektromagnetinei energijai perduoti iš vienos vietos į kitą ir jie paprastai veikia dominuojančiu režimu. Įvairūs pasyvūs komponentai pvz., filtras, jungtis, daliklis, ragas, antenos, kelių sankryža ir kt. Moksliniuose instrumentuose bangolaidžiai naudojami matuojant medžiagų ir daiktų optines, akustines ir elastines savybes. Yra dviejų tipų bangolaidžiai: metaliniai ir dielektriniai bangolaidžiai. Bangolaidžiai naudojami šviesolaidiniam ryšiui, mikrobangų krosnelėms, kosminiams amatams ir kt.

Programos

Perdavimo linijos programos yra

• Elektros perdavimo linija
• Telefono linijos
• Spausdintinė plokštė
• Kabeliai
• Jungtys (PCI, USB)

The perdavimo linija išvestos lygtys, susijusios su galinių parametrų siuntimu, aptariamos perdavimo linijų taikymo sritys ir klasifikacija. Čia pateikiamas klausimas, kokios yra pastovios įtampos kintamosios ir nuolatinės srovės perdavimo linijose?