Οι γραμμές μετάδοσης μεγάλωσαν από το έργο του James Clerk Maxwell (13 Ιουνίου 1831 - 5 Νοεμβρίου 1879) ήταν σκωτσέζος επιστήμονας, ο Λόρδος Kelvin (26 Ιουνίου 1824 - 17 Δεκεμβρίου 1907) και ο Oliver Heaviside γεννήθηκε στις 18 Μαΐου 1850 και πέθανε στις 3 Φεβρουαρίου 1925. Στη Βόρεια Αμερική, η πρώτη γραμμή μετάδοσης λειτουργεί στα 4000V το 1889 Ιουνίου-3. Κάποια από τα μετάδοση ισχύος και εταιρείες διανομής στην Ινδία είναι η NTPC στο Νέο Δελχί, η Tata Power στη Βομβάη, η NLC στην Ινδία στην Κίνα, η Orient Green στο Chennai, η Neuron Towers ή η Sujana Towers Ltd στο Hyderabad, η κατασκευή γραμμής Aster Transmission, η LJTechnologies in cherlapalli, η Mpower Infratech private limited in Χαϊντεραμπάντ.

Τι είναι οι γραμμές μετάδοσης;

Οι γραμμές μεταφοράς είναι μέρος του συστήματος που μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα από τους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος στα σπίτια και αποτελείται από αλουμίνιο επειδή είναι πιο άφθονο, φθηνότερο και λιγότερο πυκνό από το χαλκό. Μεταφέρει ηλεκτρομαγνητική ενέργεια από το ένα σημείο στο άλλο σημείο και αποτελείται από δύο αγωγοί που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε μεγάλη απόσταση μεταξύ πομπού και δέκτη καλούνται γραμμές μετάδοσης. Υπάρχουν γραμμές μεταφοράς AC (εναλλασσόμενου ρεύματος) και DC (συνεχούς ρεύματος). Οι γραμμές μετάδοσης AC χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση εναλλασσόμενου ρεύματος σε μεγάλη απόσταση χρησιμοποιώντας τρεις αγωγούς και οι γραμμές μετάδοσης DC χρησιμοποιούν δύο αγωγούς για τη μετάδοση συνεχούς ρεύματος σε μεγάλη απόσταση.

Εξίσωση γραμμής μετάδοσης

Ας πάρουμε το ισοδύναμο κύκλωμα της γραμμής μετάδοσης, γι 'αυτό θα πάρουμε την απλούστερη μορφή γραμμής μετάδοσης που είναι δύο καλωδιώσεις. Αυτή η δύο καλωδίωση αποτελείται από δύο αγωγούς που διαχωρίζονται από ένα διηλεκτρικό μέσο συνήθως μέσο αέρα, το οποίο φαίνεται στην παρακάτω εικόνα

2_wireline_conductor

Εάν περάσουμε ένα ρεύμα (Ι) μέσω του αγωγού-1, θα διαπιστώσουμε ότι υπάρχει ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από το καλώδιο μεταφοράς ρεύματος ενός αγωγού-1 και το μαγνητικό πεδίο μπορεί να απεικονιστεί χρησιμοποιώντας επαγωγέα σειράς λόγω της ροής ρεύματος στο αγωγός-1, θα πρέπει να υπάρχει πτώση τάσης στον αγωγό-1, η οποία μπορεί να απεικονιστεί από μια σειρά αντίστασης και επαγωγέα. Η εγκατάσταση του αγωγού των δύο καλωδίων μπορεί να γίνει σε έναν πυκνωτή. Ο πυκνωτής στο σχήμα θα είναι πάντα άσχημος για να δείξει ότι έχουμε προσθέσει αγωγό G. Η συνολική ρύθμιση, δηλαδή, η αντίσταση σειράς ενός επαγωγέα, παράλληλου πυκνωτή και αγωγού αποτελούν ένα ισοδύναμο κύκλωμα μιας γραμμής μετάδοσης.

αντίστοιχο_circuit_of_a_transmission_line_1

Ο επαγωγέας και η αντίσταση μαζί στο παραπάνω σχήμα μπορούν να ονομαστούν ως σύνθετη αντίσταση, η οποία εκφράζεται ως

Z = R + jωL

Ο παράλληλος συνδυασμός χωρητικότητας και αγωγού στο παραπάνω σχήμα μπορεί να εκφραστεί ως

Y = G + jωc

αντίστοιχο_circuit_of_transmission_line_2

Όπου l - μήκος

Εγώ_μικρό- Αποστολή ρεύματος λήξης

Β_μικρό- Αποστολή τελικής τάσης

dx - μήκος στοιχείου

x - απόσταση dx από το τέλος αποστολής

Σε ένα σημείο, το «p» λαμβάνει ρεύμα (I) και την τάση (v) και σε ένα σημείο, το «Q» παίρνει I + dV και V + dV

Η μεταβολή στην τάση για το μήκος PQ είναι η

V- (V + dV) = (R + jωL) dx * I

V-V-dv = (R + jωL) dx * I

“συστατικά ενός πυρηνικού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής ”

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

I- (I + dI) = (G + jωc) dx * V

I - I + dI = (G + jωc) dx * V

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

Η διαφοροποίηση eq (1) και (2) σε σχέση με το dx θα ληφθεί

-ρε^δύοv / dx^δύο= (R + jωL) * dI / dx ………………. ισοδ. (3)

-ρε^δύοI / dx^δύο= (G + jωc) * dV / dx… ……………. ισοδ. (4)

Αντικατάσταση eq (1) και (2) στο eq (3) και (4) θα πάρει

“πού μπορώ να αγοράσω ηλεκτρικά εξαρτήματα ”

-ρε^δύοv / dx^δύο= (R + jωL) (G + jωc) V ………………. ισοδ. (5)

-ρε^δύοI / dx^δύο= (G + jωc) (R + jωL) I… ……………. ισοδ. (6)

Ας P^δύο= (R + jωL) (G + jωc)… ……………. ισοδ. (7)

Όπου P - σταθερά διάδοσης

Αντικατάσταση d / dx = P σε eq (6) και (7)

-ρε^δύοv / dx^δύο= Ρ^δύοV ………………. ισοδ. (8)
-ρε^δύοI / dx^δύο= Ρ^δύοΕΓΩ … ……………. ισοδ. (9)

Η γενική λύση είναι

V = Αϊ^px+ Γίνε^-px… ……………. ισοδ. (10)

I = Τι^px+ Από^-px… ……………. ισοδ. (11)

Όπου A, B C και D είναι σταθερές

Η διαφοροποίηση eq (10) και (11) σε σχέση με το «x» θα έχει

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

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

Το υποκατάστατο eq (1) και (2) στο eq (12) και (13) θα πάρει

- (R + jωL) * I = P (Ae^px+ Γίνε^-px) ………………. ισο (14)
- (G + jωc) * V = P (Ce^px+ Από^-px) ………………. ισοδ. (15)

Θα αντικατασταθεί η τιμή αντικατάστασης «p» στα eq (14) και (15)

I = -p / R + jωL * (Ae^px+ Γίνε^-px)

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

V = -p / G + jωc * (Ce^px+ Από^-px)

= √R + jωL / G + jωc * (Αυτό^px+ Από^-px) ………………. ισοδ. (17)

Αφήστε το Ζ₀= √R + jωL / G + jωc

Πού Ζ₀είναι το χαρακτηριστικό εμπόδιο

Οριακές συνθήκες αντικατάστασης x = 0, V = V_μικρόκαι I = I_μικρόστο eq (16) και (17) θα πάρει

Εγώ_μικρό= Α + Β ………………. ισο (18)

Β_μικρό= C + D ………………. ισοδύναμο (19)

Εγώ_μικρόΜΕ₀= -Α + Β ………………. ισοδύναμο (20)

Β_μικρό/ΜΕ₀= -C + D ………………. ισο (21)

Από (20) θα λάβετε τιμές Α και Β

Α = V_μικρό-ΕΓΩ_μικρόΜΕ₀

Β = V_μικρό+ Εγώ_μικρόΜΕ₀

Από το eq (21) θα λάβετε τιμές C και D

C = (Ι_μικρό- Β_μικρό/ΜΕ₀) /δύο

Δ = (Ι_μικρό+ V._μικρό/ΜΕ₀) /δύο

Τιμές υποκατάστατου A, B, C και D σε eq (10) και (11)

V = (V_μικρό-ΕΓΩ_μικρόΜΕ₀) είναι^px+ (V_μικρό+ Εγώ_μικρόΜΕ₀)είναι^-px

= V_μικρό(είναι^px+ e-px / 2) –I_μικρόZ¬0 (ε^px-είναι^-px/δύο)

= V_μικρόcoshx - Εγώ_μικρόΜΕ₀Σινχχ

Ομοίως

I = (εγώ_μικρό-Β_μικρόΜΕ₀) είναι^px+ (V_μικρό/ΜΕ₀+ Εγώ_μικρό/ 2) και^-px

“πώς να δοκιμάσετε τον πυκνωτή χρησιμοποιώντας αναλογικό πολύμετρο ”

= Εγώ_μικρό(είναι^px+ και^-px/ 2) –V_μικρό/ΜΕ₀(είναι^px-είναι^-px/δύο)

= Εγώ_μικρόcoshx - V_μικρό/ΜΕ₀Σινχχ

Έτσι V = V_μικρόcoshx - Εγώ_μικρόΜΕ₀Σινχχ

I = εγώ_μικρόcoshx - V_μικρό/ΜΕ₀Σινχχ

Προέρχεται η εξίσωση της γραμμής μετάδοσης όσον αφορά την αποστολή τελικών παραμέτρων

Αποτελεσματικότητα των γραμμών μετάδοσης

Η απόδοση της γραμμής μετάδοσης ορίζεται ως ένας λόγος της λαμβανόμενης ισχύος από τη μεταδιδόμενη ισχύ.

Απόδοση = ληφθείσα ισχύς (P_ρ/ μεταδιδόμενη ισχύς (P_τ) * 100%

Τύποι γραμμών μετάδοσης

Οι διαφορετικοί τύποι γραμμών μεταφοράς περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

Ανοίξτε τη γραμμή μετάδοσης καλωδίων

Αποτελείται από ζεύγος παράλληλων αγωγών καλωδίων που διαχωρίζονται με ομοιόμορφη απόσταση. Οι γραμμές μεταφοράς δύο καλωδίων είναι πολύ απλές, χαμηλού κόστους και εύκολες στη συντήρηση σε μικρές αποστάσεις και αυτές οι γραμμές χρησιμοποιούνται έως και 100 MHz. Το άλλο όνομα μιας γραμμής μετάδοσης ανοικτού καλωδίου είναι μια παράλληλη γραμμή μετάδοσης καλωδίων.

Ομοαξονική γραμμή μετάδοσης

Οι δύο αγωγοί τοποθετούνται ομοαξονικά και γεμίζουν με διηλεκτρικά υλικά όπως αέρα, αέριο ή στερεό. Η συχνότητα αυξάνεται όταν αυξάνονται οι απώλειες στο διηλεκτρικό, το διηλεκτρικό είναι πολυαιθυλένιο. Τα ομοαξονικά καλώδια χρησιμοποιούνται έως 1 GHz. Είναι ένας τύπος καλωδίου που μεταφέρει σήματα υψηλής συχνότητας με χαμηλές απώλειες και αυτά τα καλώδια χρησιμοποιούνται σε συστήματα CCTV, ψηφιακά ακουστικά, σε συνδέσεις δικτύου υπολογιστών, σε συνδέσεις στο Διαδίκτυο, σε τηλεοπτικά καλώδια κ.λπ.

τύποι γραμμών μετάδοσης

Γραμμή μετάδοσης οπτικών ινών

Η πρώτη οπτική ίνα που εφευρέθηκε από τον Narender Singh το 1952. Αποτελείται από οξείδιο του πυριτίου ή διοξείδιο του πυριτίου, το οποίο χρησιμοποιείται για την αποστολή σημάτων σε μεγάλη απόσταση με μικρή απώλεια σήματος και με την ταχύτητα του φωτός. ο καλώδια οπτικών ινών χρησιμοποιείται ως οδηγός φωτός, εργαλεία απεικόνισης, λέιζερ για χειρουργικές επεμβάσεις, χρησιμοποιείται για μετάδοση δεδομένων και χρησιμοποιείται επίσης σε μια μεγάλη ποικιλία βιομηχανιών και εφαρμογών.

Γραμμές μετάδοσης Microstrip

Η γραμμή μετάδοσης microstrip είναι μια γραμμή μετάδοσης Transverse Electromagnetic (TEM) που εφευρέθηκε από τον Robert Barrett το 1950.

Οδηγοί κύματος

Οι κυματοδηγοί χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας από ένα μέρος σε άλλο μέρος και συνήθως λειτουργούν σε κυρίαρχη κατάσταση. Οι ποικίλοι παθητικά συστατικά όπως φίλτρο, συζεύκτης, διαχωριστικό, κέρατο, κεραίες, διασταύρωση tee, κλπ. Οι κυματοδηγοί χρησιμοποιούνται σε επιστημονικά όργανα για τη μέτρηση οπτικών, ακουστικών διαφημιστικών ελαστικών ιδιοτήτων υλικών και αντικειμένων. Υπάρχουν δύο τύποι κυματοδηγών είναι οι Μεταλλικοί κυματοδηγοί και οι διηλεκτρικοί κυματοδηγοί. Οι κυματοδηγοί χρησιμοποιούνται για επικοινωνία οπτικών ινών, φούρνους μικροκυμάτων, διαστημικά σκάφη κ.λπ.

Εφαρμογές

Οι εφαρμογές της γραμμής μετάδοσης είναι

Γραμμή μετάδοσης ισχύος
Τηλεφωνικές γραμμές
Τυπωμένη πλακέτα κυκλώματος
Καλώδια
Υποδοχές (PCI, USB)

ο γραμμή μετάδοσης παράγονται εξισώσεις όσον αφορά την αποστολή τελικών παραμέτρων, συζητούνται εφαρμογές και ταξινόμηση γραμμών μεταφοράς και, Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς ποιες είναι οι σταθερές τάσεις στις γραμμές μετάδοσης AC και DC;