Problema concettuale sulle linee di trasmissione!

Consideriamo una linea di trasmissione disadattata con Z0 impedensa della linea e ZL impedenza del carico, all'inizio c'è solo un'onda diretta che dalla sorgente si muove verso il carico, quando l'onda diretta arriva al carico si genera un onda riflessa tale che, se chiamo con V+ l'onda diretta di tensione, con V- l'onda riflessa di tensione e con I+ ed I- indico rispettivamente onda diretta ed onda riflessa di corrente avro:

ZL= ([V+]+[V-])/([I+]+[I-])

Il discorso mi sembra che funzioni, ma solo fino ad un certo punto, infatti quell'onda riflessa per me dovrebbe essere un onda stazionaria su ZL, dato che, se l'onda si dovesse propagare verso il carico dovrei , secondo me, avere in tutti i punti dal carico alla sorgente un impedenza ZL, dato che adesso con l'avanzare dell'onda riflessa le due onde si sovrappongono come sul carico.

Dove sto sbagliando?

Spero si sia capito il problema anche se non sono stato molto schematico!

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Francesco
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Non ho controllato e non so che convenzioni di segno stai usando per le componenti progressive e regressive, ma sei sicuro che non ci sia un segno meno che manca al denominatore?

No, il fatto che il carico sia disadattato fa s=EC che vi sia riflessione. L'onda stazionaria =E8 sulla linea, non sul carico. In caso di un'eccitazione sinusoidale, il fatto che l'onda incidente e riflessa siano esattamente alla stessa frequenza d=E0 luogo a dei fenomeni di interferenza tra la componente progressiva e regressiva. Ora, dato che le due onde si propagano in senso opposto, a secoda di dove ci si trova sulla linea vi potr=E0 essere interferenza costruttiva o distruttiva. Il bello che le zone di interferenza non dipendono dal tempo e sono quindi "stazionarie".

Non del tutto. I calcoli relativi alle onde stazionarie sono comunque un grande classico, che potrai trovare in ogni libro di testo che tratti le linee di trasmissione.

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Darwin

La formula è quella, ma ovviamente non tiene conto dei segni di tensioni e correnti che cambieranno da caso a caso!

Ma perchè l'onda riflessa si propaga se l'impedenza di carico ZL, che impone l'onda riflessa, è diversa da Z0.

Per essere più schematico:

- Sulla linea Z0=V+/I+

- Sul carico ZL= ([V+]+[V-])/([I+]+[I-])

Secondo l'onda riflessa per potersi propagare dovrebbe imporre ZL anche sul resto della linea, cosa che evidentemente non può fare essendo l'impedenza della linea Z0 , ma Z0=V+/I+, quindi dove va a finire l'onda riflessa?

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Francesco

,
a

Il carico impone che la corrente e la tensione TOTALI (date dalla somma della componente progressiva e regressiva) rispettino la condizione imposta dal carico (e data dalla legge di Ohm). L'impedenza sulla linea (rapporto tra tensione e corrente TOTALI) poi cambia. L'impedenza caratteristica =E8 invece il rapporto tra tensione e corrente progressive o regressive sulla linea, prese singolarmente.

Ma no, perch=E9? Una volta che l'onda riflessa =E8 eccitata quella si propaga. Le leggi di Kirchhoff non sono valide quando si prende in conto gli effetti propagativi. Se hai ZL alla fine della linea, generalmente NON hai ZL all'inizio, ma un qualcosa che dipender=E0 sostanzialmente da ZL, dall'impedenza caratteristica della linea e dalla lunghezza elettrica (lunghezza della linea divisa per la lunghezza d'onda guidata). C'=E8 una famosa formuletta che si risolve ad un'eguaglianza (prevista dalle leggi di Kirchhoff quando la lunghezza fisica =E8 piccola davanti alla lunghezza d'onda.

Si scarica presumibilmente sul generatore, se questo =E8 adattato alla linea.

Per quanto alcuni ragionamenti possano trovare giustificazione intuitiva, per rendersi conto di quello che succede l'unica =E8 fare i calcoli dall'inizio (equivalente circuitale delle linee di trasmissione ed equazioni dei telegrafisti) alla fine (calcolo dell'impedenza di linea, onde stazionarie eccetera...).

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Darwin

Darwin ha scritto: _cut_

Z0=V+/I+ non è un effetto propagativo?

L'impedenza caratteristica della linea quindi è quella del primo tratto?

Se per esempio uso per fare la linea cavi con sezione diversa l'impedenza caratteristica la da solo il primo tratto della linea?

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Francesco

Non ho capito questa affermazione.

Intendi raccordando due pezzi di linea? No. Avrai per ogni tratto un'impedenza caratteristica che dipender=E0 dalle caratteristiche geometriche della linea in questione. Spesso si adottano sistemi a 50 Ohm, nel qual caso si cerca di fare in modo che i cavi coassiali, le linee a microstriscia e tutto il resto a dispetto delle loro forme differenti presentino sempre un'impedenza di 50 Ohm (quando si pu=F2...). Quando parlo di generatore, ho in mente sostanzialmente l'equivalente Th=E9venin di tutto quanto alimenta la linea.

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Darwin

Tu hai scritto:"Una volta che l'onda riflessa è eccitata quella si propaga"

Varrà la stessa cosa anche per l'onda dretta allora.

Quindi ho pensato che l'impedenza caratteristica, quantità che regola il rapporto V+/I+, non debba necessariamente essere la stessa su tutta la linea ma basta che lo sia sul tratto iniziale!

Ma se per generare l'onda riflessa "che vogliamo" basta avere l'imepdenza di carico "che vogliamo", perchè Z0 non deve avere lo stesso effetto di ZL?

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Francesco

Si.

No. Avresti una discontinuit=E0, con conseguente generazione di un'onda riflessa...

Qui non ho capito.

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Darwin

Francesco wrote in news:frbq47$spg$ snipped-for-privacy@aioe.org:

L'onda, diretta o riflessa che sia non fa importanza, è definita dal mezzo trasmissivo in cui si propaga (quindi Z0).

L'onda riflessa nasce perchè sul carico deve verificarsi la condizione VL/IL=ZL, mentre l'onda incidente viaggia con Vd/Id=Z0. Se ZL Z0 non puoi avere simultaneamente verificata la condizione di continuità sulla tensione e quella sulla corrente.

Vedi quest'applet:

formatting link

Ciao, AleX

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AleX

OK, ma allora anche l'onda riflessa appena parte si trova subito una discontinuità, con conseguente generazione di un'onda riflessa.

Ma se l'onda riflessa parte e si propaga fino alla sorgente, mi trovo ad avere in mezzo alla linea un rapporto fra le tensioni e le correnti totali diverso da Z0.

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Francesco

Non capisco bene.

Certo! Z0, l'impedenza caratteristica, =E8 il rapporto (a meno del segno) fra tensione e corrente che si propagano nello stesso senso (onde dirette o riflesse) e non, a meno di linea adattata o di lunghezza infinita, tra la tensione e corrente totali sulla linea. Il rapporto tra tensione e corrente totali d=E0 luogo all'impedenza locale, che =E8 un'altra cosa.

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Darwin

AleX ha scritto:

OK

Dall'applet mi sembra che all'arrivo dell'onda riflessa l'impedenza caratteristica diventi punto per punto quella data dalla somma delle due onde, mentre, per esempio nel vuoto l'impedenza caratteristica ha un valore preciso non modificabile!

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Francesco

Darwin ha scritto: _cut_

Tutto sto casino nasce dal fatto che io non ho mai sentito parlare di impedenza locale e pensavo che le due impedenze fossero la medesima!

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Francesco

Francesco wrote in news:frc80b$cdh$ snipped-for-privacy@aioe.org:

Infatti hai capito male :-) Quella non è l'impedenza caratteristica (che rimane la stessa e riguarda le onde progressive), ma l'impedenza che vedi guardando la linea in quel punto.

Partendo dal carico e arretrando verso il generatore l'impedenza "di ingresso" della linea cambia con la lunghezza (e riassume gli stessi valori ogni lambda/2).

Ad esempio, se prendi una linea lunga lambda/4 e la lasci aperta (diciamo impedenza di carico infinita), all'altro estremo vedrai un cortocircuito. Da una parte c'è un ventre di tensione, dall'altra un nodo.

Ciao, AleX

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AleX

AleX ha scritto:

Quindi facendo riferimento all'applet le varie z1,z2,z3... sono le "impedenze di ingresso" che vedo partendo dal carico andando verso il generatore?

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Francesco

Francesco wrote in news:frca3u$j65$ snipped-for-privacy@aioe.org:

Ho parlato di impedenza di ingresso perchè è quello che in genere ci interessa. Ma, più in generale, è l'impedenza che misuri in quei punti.

Un osservatore piazzato con l'oscilloscopio in un punto generico, ad esempio quello in cui è indicato z4, vede comunque una sinusoide. Sia in regime di onda progressiva (linea di lungh. infinita o linea adattata), che di onda stazionaria (linea disadattata). La differenza è che in un caso vede un impedenza che non dipende dalla posizione (la Z0), nell'altro si.

Ciao, AleX

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AleX

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