Linee di trasmissione a RF

IPSSIA “U. Comandini” Cesena
Linee di Trasmissione a R.F.
Samuele Mazzolini
1
Introduzionealle
alleLinee
Lineedi
di Trasmissione
Trasmissione
Introduzione
Un sistema di trasmissione è costituito da tre parti fondamentali:
•il lato trasmittente che rappresenta la sorgente dell’ informazione;
•il lato ricevente, che rappresenta la destinazione;
•il canale o mezzo trasmissivo che consente il trasferimento dell’ informazione.
GENERATORE
CARICO
Dal mezzo trasmissivo dipendono maggiormente
trasmissione e le prestazioni dell’intero sistema.
la
qualità
di
La scelta del mezzo trasmissivo deve essere legata al tipo di trasmissione
e le prestazioni dell’intero sistema di trasmissione impiegato e deve
consentire il trasferimento di segnali che appartengono ad un certo
campo di frequenze.
2
•I mezzi trasmissivi che vengono impiegati per trasmissioni di tipo
analogico devono consentire il trasporto dei segnali mantenendo
inalterate le forme d’ onda originarie istante per istante.
•Quelli impiegati invece per trasmissioni di tipo numerico (bit) devono
consentire il riconoscimento del valore del segnale corrispondente in certi
istanti di tempo per poterlo restituire in modo corretto.
•Un miglioramento della capacità del canale si può ottenere allargando la
banda passante o manipolando il rapporto segnale-rumore (S/N).
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Mezzi Trasmissivi
Trasmissivi
II Mezzi
Il mezzo trasmissivo non è altro che il mezzo lungo il quale si propagano i segnali
da una località all’altra cioè consentono il trasferimento dell’informazione. I mezzi
trasmissivi si dividono in due grandi gruppi in base al tipo di propagazione delle
onde.
1) Mezzi trasmissivi ad onde guidate (supporti fisici): in quanto esiste un
collegamento fisico tra il lato trasmittente ed il lato ricevente (tutti i mezzi in rame e
le fibre ottiche). Il loro difetto è relativo all’attenuazione che aumenta con la
distanza.
2) Mezzi trasmissivi ad onde irradiate (ponti radio): in quanto non esiste un
collegamento fisico tra il lato trasmittente ed il lato ricevente, in quanto
l’informazione viaggia sotto forma di onde elettromagnetiche che si propagano
nell’aria tra due punti fissi (antenne).
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Classificazione dei mezzi trasmissivi
Canali
Supporti fisici ad onde guidate
Supporti metallici
Ponti radio ad onde irradiate
Supporti non metallici
Fibre ottiche
Linee
In cavo
Terrestri
Spaziali
(antenne)
(satelliti)
Guide
d’onda
Aeree
5
Caratteristiche dei canali di comunicazione
•La scelta del mezzo trasmissivo dipende dal tipo di segnale da trasmettere e quindi
dalla banda di frequenza. Nelle linee di trasmissione sia in cavo sia in aeree i
segnali trasportati sono di natura elettrica. Nelle fibre ottiche sono di natura diversa
in quanto le informazioni vengono trasmesse da sorgenti che emettono onde
elettromagnetiche luminose.
•La velocità di propagazione nei mezzi trasmissivi dipende dal tipo di mezzo
impiegato, ma maggiormente dipende dal tipo di isolamento utilizzato.
•Ad esempio per le linee a conduttori non isolati, nelle quali l’ isolante in questo caso è
l’ aria, la velocità di propagazione è circa uguale alla velocità della luce, mentre per i
conduttori isolati la velocità di propagazione è più bassa.
Tipo di canale
Banda passante
(Hz)
Capacità del
canale (bit/sec)
Rapporto S/N
(dB)
Doppino telefonico
4 x 103
40 x 103
30
Fibre Ottiche
10 x 109
265 x 109
80
Guide D’onda
2 x 109
40 x 109
60
Ponti radio (2700
canali)
12 x 106
200 x 106
6
50
NOTA BENE
Esiste un legame tra la velocità e la frequenza del segnale dato dalla
seguente relazione.
λ= v/f
Dove,
λ
rappresenta la distanza percorsa da un onda elettromagnetica in un
periodo e prende il nome di lunghezza d’onda ed è inversamente
proporzionale alla frequenza del segnale da trasmettere;
v è la velocità di propagazione dell’onda sul mezzo trasmissivo;
f è la frequenza del segnale propagato.
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Rapporto segnale-rumore del canale
Una delle caratteristiche più importanti dei canali è il rapporto segnale-rumore (S/N) il
quale indica la qualità di trasmissione.
Per rapporto segnale-rumore si definisce come rapporto fra la potenza del segnale e la
potenza del rumore all'uscita del quadripolo.
Il rumore può essere suddiviso in:
•Rumore di origine esterna: è un segnale casuale costituito da picchi di breve durata.
Le principali cause sono le interferenze tra circuiti telefonici vicini, ecc… Il rumore di
origine esterne è a sua volta suddiviso in due categorie:
rumore atmosferico, causato da onde elettromagnetiche prodotte da scariche
atmosferiche naturali (fulmini);
rumore cosmico, causato da onde elettromagnetiche generate dai motori delle
automobili, ecc.
•Rumore di origine interna: si verifica all’ interno degli apparati stessi (resistori,
circuiti elettronici). Questo tipo di rumore è presente quasi sempre nei sistemi di
comunicazione e non è possibile eliminarlo.
•Nel caso della nostra linea di trasmissione reale è necessario considerare più tratte
della stessa linea.
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Effetto“PELLE”
“PELLE”
Effetto
L’effetto pelle fa variare la resistenza del conduttore al variare della frequenza.
Per capire in che cosa consiste tale effetto e da cosa dipende dobbiamo
passare attraverso le seguenti considerazioni teoriche:
1)Qualsiasi conduttore percorso da corrente variabile produce intorno a se un
campo elettrico variabile.
2)Quando esiste un campo elettrico variabile ci sarà necessariamente un
campo magnetico: si parla quindi di campo elettromagnetico.
3)Le linee di forza di tale campo saranno concatenate con il conduttore e
concentrate nell’intorno dell’asse dello stesso; le cariche in movimento saranno
quindi costrette a migrare negli strati più esterni: effetto pelle.
4)La sezione di passaggio delle cariche si riduce ad una corona sicuramente
minore rispetto all’intera sezione del conduttore e quindi, diminuendo tale
sezione di passaggio delle cariche, la resistenza del conduttore aumenta
( essendo S al denominatore ) secondo la relazione:
R = ρ* l / S
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Lineedi
di trasmissione
trasmissioneaasupporto
supporto metallico
metallico
Linee
Le linee di trasmissione provvedono a trasferire segnali, sotto forma di
energia elettrica, o altra informazione, tra due posti distanti (generatore e
carico). La costituzione di questi mezzi è diversa in quanto dipende
dall’impiego a cui sono destinate.
GENERATORE
CARICO
Essi attenuano i segnali che li percorrono e si comportano come dei
quadripoli passivi.
Due parametri fondamentali che interessano le linee di trasmissione sono:
- costanti primarie;
- costanti secondarie.
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Costanti
Costanti primarie
primarie
Quando la linea è molto più corta di un quarto di lunghezza d'onda, viene
considerata a bassa frequenza e lo studio viene effettuato con le costanti
concentrate, mentre se la sua lunghezza è eguale o maggiore di un quarto
di lunghezza d'onda, la linea viene considerata ad alta frequenza e lo studio si effettua con la teoria delle costanti distribuite.
Le costanti primarie fanno riferimento ai parametri resistivi e reattivi.
I parametri resistivi rappresentano la resistenza equivalente (R) e la
conduttanza equivalente (G) dovuta al non perfetto allineamento tra i
conduttori.
I parametri reattivi invece rappresentano l’ induttanza equivalente (L) e la
capacità equivalente (C).
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La resistenza (R) e l’ induttanza (L) vengono chiamate costanti
longitudinali, la capacità (C) e la conduttanza (G) vengono chiamate
costanti trasversali. Tali costanti devono essere considerate lungo tutta
la linea e non in un punto soltanto della stessa.
Zl= R + jwL Impedenza Longitudinale
Yt= G + jwC Ammettenza trasversale
a) Resistenza kilometrica [Ω / m]
In generale la resistenza è definita dalla relazione
Dove:
= resistività del conduttore e dipende dalla temperatura
l = lunghezza della linea [Km]
S = sezione del conduttore [mmq]
La resistenza aumenta in modo proporzionale all’aumentare della frequenza a
causa del già esaminato effetto pelle.
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b) Induttanza kilometrica [H / m] è data dal rapporto tra il flusso magnetico che
attraversa lo spazio fra i due conduttori della linea e la corrente che li percorre.
Essa dipende principalmente dal diametro dei conduttori e dalla loro distanza.
L’induttanza complessiva L è leggermente variabile in base alla frequenza.
c) Capacità Kilometrica [F / m] è quella equivalente a tutte le capacità presenti
fra i conduttori tra loro isolati e dipende dalla costante dielettrica del mezzo
isolante fra i due conduttori, dal loro diametro e dalla loro distanza.
d) Conduttanza Kilometrica [S / m] tiene conto della perdite che hanno luogo
fra i due conduttori per le imperfezioni dell’isolamento (perdita in corrente
continua) e per l’isteresi dielettrica (perdita in corrente alternata e dipende dalla
frequenza).
In definitiva, le costanti primarie, variano al variare della frequenza.
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Costantisecondarie
secondarie
Costanti
Lo schema a fianco ci fa
capire come queste tre
componenti sono correlate
fra loro e come la frequenza
influenzi le costanti primarie
e, di conseguenza, le
secondarie (che dipendono
dalle primarie).
COSTANTI
PRIMARIE
COSTANTI
SECONDARIE
FREQUENZA
Le costanti secondarie sono:
•l’impedenza caratteristica (Zo)
•la costante di propagazione (γ).
e dipendono dall’impedenza longitudinale e dall’ammettenza trasversale, così
prima definite
Zl= R + jwL Impedenza Longitudinale
Yt= G + jwC Ammettenza trasversale
14
=
1) Zo =
2) γ =
=
Inoltre essendo γ un numero complesso, deve avere una parte reale α e una
immaginaria β:
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α, costante di attenuazione: è la parte reale e ci indica di quanto si attenua il
segnale ogni metro che avanza; si misura in Neper/metro (o Km), anche se la sua
unità di misura più diffusa è il decibel/metro e aumenta al crescere della frequenza
(distorsione di ampiezza).
β, costante di fase: è la parte immaginaria ed indica di quanto ruota la fase del
segnale ogni metro che avanza; si misura quindi in radianti/metro (o Km), anche
se è pure misurata in gradi/metro e varia in funzione della frequenza (distorsione
di fase ).
N.B. Poiché la fase avanza di 2 radianti per ogni lunghezza
d’onda che avanza, essa risulta:
2π=βλ
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Lineanon
nondistorcente
distorcente
Linea
Esiste un caso particolare dove la costante di attenuazione è indipendente dalla
frequenza, cioè costante, e la costante di fase variabile linearmente con essa.Tale
condizione è data dalla seguente relazione RC = LG detta condizione di Heaviside,
in questo caso la linea risulterebbe non distorcente quindi ideale (senza perdite).
Certamente la condizione di Heaviside è da considerarsi ideale in quanto RC>LG, si
può tuttavia avvicinarsi alla condizione ideale tramite tecniche chiamate di
pupinizzazione che consistono nell’interporre lungo la linea delle bobine a intervalli
regolari (passo di pupinizzazione) le quali hanno il compito di aumentare l’induttanza
kilometrica che dipende dal valore delle bobine. I vantaggi di questo metodo è
l’attenuazione che diventa bassa e costante.
LINEA NON
α
PUPINIZZATA
LINEA
PUPINIZZATA
f
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Velocitàdi
dipropagazione
propagazione
Velocità
La velocità con cui si propagano le onde elettromagnetiche è data per
definizione dallo spazio percorso s diviso il tempo t impiegato a
percorrerlo e cioè:
Essendo λ lo spazio percorso dall’onda nel tempo T in cui avviene
un’oscillazione completa del segnale prodotto dal generatore, si ottiene:
ma poiché è:
sostituendo risulta:
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Moltiplicando numeratore e denominatore per 2π e ricordando che:
si ha:
La velocità così definita è chiamata velocità di propagazione dell’onda
di tensione e di corrente lungo la linea, e anche velocità di fase
poiché rappresenta la velocità con cui un osservatore deve spostarsi
lungo la linea per vedere sempre la stessa fase dell’onda.
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Equazionigenerali
generalisulla
sullapropagazione
propagazione
Equazioni
Nell’analisi che segue, per determinare le equazioni differenziali che
legano tensione e corrente in ogni punto della linea, supponiamo di
esaminare inizialmente una porzione di linea dx molto più piccola di
un quarto di lunghezza d’onda e tale quindi da potersi studiare con
la teoria delle costanti concentrate.
Successivamente, estendendo la variazioni a tutta la lunghezza della
linea, troveremo le equazioni di propagazione che esprimeranno
l’andamento della tensione V e della corrente I lungo tutta la linea.
Ecco lo schema del tratto di
linea dx con le costanti
primarie (longitudinali e
trasversali)
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Si supponga per semplicità, che il generatore di segnale sia di tipo
sinusoidale e sia x la distanza della sezione generica della linea dal
generatore.
Dall’esame del circuito, applicando i due principi di Kirchhoff, si ha:
e, dividendo membro a membro per dx:
Queste equazioni esprimono il legame esistente fra la tensione, la
corrente, e le loro variazioni, lungo la linea in funzione delle costanti
primarie R, L, G, C, della linea.
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Le soluzioni delle equazioni dei telefonisti e dei telegrafisti sono:
In cui: è la costante di propagazione
è l’ impedenza caratteristica
Ambedue prendono il nome di costanti secondarie delle linee e sono dei
numeri complessi.
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Per comprendere meglio il significato fisico delle soluzioni delle equazioni dei
Telefonisti, è opportuno esaminare separatamente i termini a secondo membro
delle due espressioni.
1) Matematicamente ciascuna delle due equazioni, che sono uguali nella struttura, è
costituita dalla somma di due funzioni matematiche “ESPONENZIALI”:
•
la prima ad esponente negativo, con ampiezza decrescente
•
la seconda ad esponente positivo, con ampiezza crescente
2) Ciascun termine esponenziale, matematicamente, rappresenta un vettore ruotante
sul piano (Re;Im)
N.B. il senso della rotazione dipende dal segno dell’esponente
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3) Un vettore ruotante sul piano dell’immaginario rappresenta un segnale analogico,
variabile nel tempo.
4) Esaminiamo quindi separatamente i membri che costituiscono le equazioni.
•
I primi membri rappresentano, rispettivamente, un’onda di tensione ed una di
corrente che partendo dal generatore, percorrono tutta la linea fino al carico:
ONDE DIRETTE.
•
I secondi membri rappresentano, rispettivamente, un’onda di tensione ed una
corrente che, partendo dal carico, percorrono la linea verso il generatore: ONDE
RIFLESSE.
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5) Esaminiamo il termine che rappresenta l’onda diretta di tensione
Essendo x la distanza generica dall’inizio della linea,
ponendo in questa formula x = 0, si ottiene la tensione
dovuta all’onda diretta all’inizio della linea:
V(0) = A = Vd
6) Analogamente analizzando il termine che rappresenta l’onda diretta di corrente per
x=0, si ottiene la corrente dovuta all’onda diretta all’ingresso in linea:
I(0) = A/Zo = Id
7) Il termine B invece rappresenta la tensione all’inizio della linea dovuta all’onda
riflessa ed il termine B/Z0 la corrente all’inizio della linea dovuta all’onda riflessa.
V(0) = B = Vr
I(0) = B/Zo = Ir
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Onda diretta
V= Vd * e
-γx
+ Vr * e
I= Id * e- γ x + Ir * e
γx
e- γ x
Onda riflessa
eγx
γx
GENERATORE
CARICO
Le quali equazioni ci dicono che la tensione o la corrente in un qualsiasi punto
della linea è data dalla somma vettoriale di due vettori ruotanti in senso opposto,
il primo detto onda diretta,
diretta decrescente dal generatore al carico, e l’altro onda
riflessa decrescente dal carico verso il generatore.
Inoltre i valori di tensione e corrente assumeranno, a seconda la posizione x
lungo la linea, valori compresi tra un massimo (quando Vd e Vr sono in fase) ed
un minimo (quando Vd e Vr sono in opposizione di fase).
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Condizioni di
di propagazione
propagazione lungo
lungo
Condizioni
lalinea
linea
la
Esistono due casi di propagazione.
1) Linea adattata  Regime Progressivo
2) Linea disadattata  Regime Stazionario
Dipende dai valori di R0 ed RL
LINEA ADATTATA
Pa
Pd
In linea adattata, cioè Ro=RL,tutta la potenza viene assorbita dal carico abbiamo
quindi il massimo trasferimento di potenza e non abbiamo perdite cioè Pd=Pa
siamo in regime progressivo.
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LINEA DISADATTATA
Pd
Pr
Pa
In linea disadattata cioè Ro≠RL la potenza non viene assorbita tutta dal carico
cioè Pd= Pr+Pa e vi saranno perdite di potenza.
In questo caso abbiamo la comparsa della potenza riflessa cioè Pr ovvero la
perdita, in questo caso ci troviamo in regime d’onda stazionario.
Lungo la linea avremo la presenza delle onde riflesse della tensione e della
corrente.
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Coefficientedi
diriflessione
riflessione
Coefficiente
Essi ci danno l’idea del disadattamento del sistema e quantificano la
percentuale di tensione o corrente perse per riflessioni. Esso è dato dal
rapporto vettoriale fra il segnale riflesso e quello diretto, sia della tensione
che della corrente:
Kv = Vr/Vd
e
Ki = Ir/Id
Il coefficiente di riflessione K è funzione dell’impedenza di carico ZL e
dell’impedenza caratteristica della linea Z0 secondo l’espressione:
Kv
Si può dimostrare che:
Kv = - Ki
Ki = - Kv
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CASI
Dalla precedente
considerazioni.
1) Ro=RL  Ki=-Kv =0
PARTICOLARI
relazione si possono
fare
le
seguenti
allora il sistema è adattato
2) Se il carico è un cortocircuito: RL= 0  Kv=-Ro/Ro= -1 quindi KI=1
non c’è assorbimento di potenza in poche parole vi è una riflessione
totale.
3) Se il circuito è aperto: RL = ∞  Kv = 1 quindi Ki = -1
anche in questo caso non c’è assorbimento di potenza, cioè si avrà
riflessione totale.
Pertanto i valori che possono assumere i coefficienti di riflessione sono:
-1 < K I,V < 1
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Significato fisico di coefficiente di riflessione
Kv= Vr/Vd = +1
l’onda riflessa dal carico è uguale in ampiezza all’onda
diretta quindi, quest’ultima è stata totalmente riflessa con
la stessa fase dell’onda diretta.
Il Segno (+)
indica che l’onda riflessa nasce con la stessa fase dell’onda
diretta.
Il valore (1)
Il numero 1 indica la percentuale di segnale perso in
rapporto al segnale diretto.
Kv= Vr/Vd = -1
Il Segno (-)
l’onda riflessa dal carico è uguale in ampiezza all’onda
diretta quindi, quest’ultima è stata totalmente riflessa
sfasata di 180° rispetto all’onda diretta.
indica che l’onda riflessa nasce sfasata di 180° rispetto
all’onda diretta.
Esempio: Ki=0,6 ; Kv=-0,6
0,6 il 60% di segnale viene riflesso, mentre il restante 40% (0,4) viene
assorbito dal carico.
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Regimestazionario
stazionarioeeonda
ondastazionaria
stazionaria
Regime
Le onde stazionarie (rispettivamente di tensione e corrente) nascono dalla
somma vettoriale dell’onda diretta e dell’onda riflessa.
Essa è costituita da un susseguirsi di valori massimi (Vd + Vr) quando i
due vettori sono in fase e minimi (Vd – Vr) quando i due vettori sono in
opposizione di fase.
L’onda stazionaria, essendo i valori di Vd o Id sempre maggiori rispetto
a Vr ed Ir, assumerà valori sempre positivi.
Essendo la fase tra i due vettori ruotanti dipendente dalla posizione x in cui
ci troviamo lungo la linea, l’onda stazionaria di tensione e di corrente,
rappresentano uno “stato” della linea stessa (non è un segnale che
viaggia in linea ma è una condizione in cui la linea si trova).
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Kv = 1
Kv =-1
33
ROSRapporto
Rapportod'onda
d'ondastazionaria
stazionaria--SWR
SWR
ROS
SWR (in inglese: Standing Wave Ratio)
Per definizione
Il valore del ROS può variare fra uno e infinito.
Per una linea adattata, il ROS è uguale a uno, mentre nel caso di una linea
chiusa in corto circuito od aperta o con carico puramente reattivo, è
infinito..
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Impedenzadi
diingresso
ingresso
Impedenza
L’impedenza in un punto qualsiasi della linea è definita come il rapporto fra la
tensione e la corrente in quel punto della linea, intendendo naturalmente
come tensione, la tensione totale, cioè la somma della tensione incidente più
quella riflessa e come corrente, la corrente totale.
L’impedenza per una lunghezza “d” della linea si ricava dalla formula:
N.B.: nella formula
ρ = K.
Alcuni casi particolari:
Zλ/2 = ZL
1) l’impedenza di ingresso di un tratto di linea pari a λ/2:
2) l’impedenza di ingresso di un tratto di linea pari a λ/4:
Zλ/4 = Zo2/ZL
N.B. – quest’ultima formula ci aiuta a capire il comportamento di un tronco
λ/4 come adattatore di impedenza.
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Adattamentocon
con TRONCO
TRONCO λ/4
λ/4
Adattamento
Il disadattamento di una linea a radiofrequenza comporta parecchi inconvenienti.
Un disadattamento comporta, in ogni caso, una minore potenza trasmessa, e quindi
una minore portata del trasmettitore.
Se il segnale prodotto dal generatore viene in parte riflesso dal carico, una parte
della potenza sviluppata gli ritorna indietro sovraccaricandolo, ed eventualmente
distruggendolo, se non è stato dimensionato per sopportare questa nuova potenza
che si trasforma in calore.
Quindi, fermo restando la potenza sviluppata dal generatore a radiofrequenza, la
portata del trasmettitore viene drasticamente ridotta da un ROS troppo alto.
Si tollera un ROS di 1,2 – 1,5 ma mai valori superiori.
Visti gli inconvenienti presentati dal disadattamento, si cercano delle tecniche per
ridurre, correggere o eliminare il disadattamento tra linea e carico.
Si può adattare un carico di tipo resistivo ad una linea inserendo un breve tratto
di linea a l/4 secondo lo schema della figura successiva:
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Pertanto il nuovo schema del collegamento diventa:
Il dimensionamento
del tronco λ/4
avviene in due fasi:
1) Calcolo della resistenza caratteristica del tronco, note quella della linea e la
resistenza di carico
2) I tronchi vengono realizzati in linea aerea con due fili paralleli: il valore già calcolato
della resistenza caratteristica viene raggiunto con opportuno dimensionamento della
distanza “D” e del diametro “d” dei conduttori ricordando che si ha:
R0’ = 276 log(D/d)
Avendo calcolato R0’, si ipotizza una delle due variabili “D” o “d” e si calcola
l’altra, con la formula inversa.
37
Adattamentocon
conSTUB
STUB
Adattamento
Si può realizzare l’adattamento nel caso di carico costituito da resistenza e reattanza
con uno STUB, cioè un tratto di linea, dello stesso tipo di quella principale, ma
collocata in parallelo al carico in modo da eliminare la parte reattiva
dell’impedenza e riducendola al valore resistivo della resistenza caratteristica
R0 della linea principale con l’aggiunta della linea a λ/4.
Il dimensionamento
dello STUB avviene
in due fasi:
1) Calcolo della POSIZIONE x dove piazzare lo STUB, imponendo che il tale punto
la parte reale dell’impedenza di linea deve coincidere con la resistenza caratteristica
della stessa;
2) Calcolo della reattanza dello STUB in quanto deve annullare la parte reattiva
dell’impedenza di linea nel punto dove è posizionato lo STUB.
I relativi calcoli si effettuano con la carta di SMITH.
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Fase di KV
in gradi
Valori norm.
di X>0
Punto =
valore di
impedenza
Valori
norm. di R
Valori norm.
di X<0
Righelli per lettura di |
KV| e ROS
Circonf. a ROS
costante
Anello
spostamen
ti in λ
Carta di
Smith
E’
un
diagramma
circolare sul quale è
possibile riportare le
impedenze di carico
normalizzate
e
calcolare come varia
l’impedenza di linea
all’aumentare
della
distanza dal carico. E’
possibile calcolare i
valori del coefficiente
di riflessione KV e del
ROS.
Diversi tipi
tipidi
di linea
linea
Diversi
Le linee in cavo sono costituite da conduttori di rame ricotto, sempre
isolati singolarmente con carta avvolta a spirale oppure con materiale
plastico (polietilene ,polivinile ecc…) e protetti da un involucro esterno
(guaina) di materiale termoplastico che racchiude tutti i conduttori. Le
linee in cavo possono essere utilizzate per collegamenti a breve
distanza (in ambito locale ed urbano) per collegamenti a media
distanza (ambito interurbano a breve distanza) e raramente per
collegamenti a lunga distanza (cavi sottomarini). I principali vantaggi
di questo tipo di linea sono: possono essere installati via
aerea,sotterranea e subacquea. Minor costo di installazione, maggior
protezione dai disturbi esterni, maggior protezione dai disturbi
atmosferici, miglior risposta in frequenza. Le linee in cavo si
suddividono in:
a) doppini telefonici
b) cavi coassiali
c) cavi marini.
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Cavi coassiali
Coppia di conduttori di rame a forma cilindrica isolati e disposti in modo
coassiale (uno dentro l’altro). Il conduttore esterno è isolato da una guaina di
polietilene, la quale è ricoperta da un nastro di acciaio per la schermatura.
Tutta la struttura
protezione.
è ricoperta da una guaina di materiale plastico di
Vengono impiegati in trasmissioni multiple o in banda traslata grazie alla
notevole larghezza di banda (60MHz): trasmissioni TV, costruzioni di sonde
per apparecchiature elettroniche, nel campo delle microonde per
l’alimentazione delle guide d’onda.
Esso elimina disturbi e diafonia.
•
•
•
Bassa attenuazione.
Banda del mezzo: grande.
Autoschermante (per la sua struttura particolare).
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Doppini telefonici
Consiste in una coppia semplice di conduttori di rame aventi diametro
uguale, isolati singolarmente da materiale plastica, intrecciati con un
passo di 20cm per ridurre l’effetto della diafonia e racchiusi in una guaina
di materiale termoplastico.
La struttura fisica del mezzo influenza molto le costanti primarie.
Più doppini nello stesso cavo formano il cosiddetto cavo a coppie
simmetriche.
Cavi marini
Venivano impiegati per collegamenti intercontinentali ma negli ultimi
anni sono stati sostituiti da altri mezzi trasmissivi, come satelliti o fibre
ottiche.
Hanno una banda di circa 80MHz e sono realizzati con cavi a coppie
coassiali.
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