РАСЧЕТ ДЛИННЫХ ЛИНИЙ С ПОТЕРЯМИ, КСВ, ПОТЕРЬ, ТОКОВ, НАПРЯЖЕНИЙ И КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛ.
Вводимые данные
Cable Type - Тип кабеля
    User Defined 1 кабель пользов.
    User Defined 2 кабель пользов.
Load Resistance - R нагрузки
Load reactance - Jx нагрузки
Input Resistance - R входное
Input Reactance - Jx входное
Полученные данные
Zo - Волновое сопротивление
Z in - Входное сопротивление
Z load - Cопротивление нагрузки
Velocity Factor - К укорочения
Load SWR - КСВ на стороне нагр.
Input SWR - КСВ на входе линии
Matched Loss dB/(100ft или 30м)
Matched Loss dB при соглас.нагр.
Total Loss dB - Реальные потери
Для более полного описания данных
наведите на них мышь
ГРАФИКИ
По вертикали шкала параметров
По горизонтали шкала длины линии
Слева вход линии, справа нагрузка

Вы можете любую область графика увеличить до его границ. Для этого проведите мышью по полю графика вниз - вправо, очертив нужную зону.

Движением мыши вверх - влево вы можете растянуть график на всю шкалу по вертикали.

Чтобы вернуть график в исходный вид, повторите расчет

В ассотименте обычные гибкие кабели 50 и 75 Ом, жесткие кабели 0,5 и 0,75 дюйма 50 и 75 Ом, двухпроводные линии 300-600 Ом и два кабеля пользователя, о которых ниже.

Для 1 типа введите резистивную часть волнового сопротивления, К укорочения и потери в дБ/100 футов (дБ/30 метров) и частоту. Показатель (Exponent) нужен вам, если вы будете делать расчеты и на других частотах. Он определяет степень изменения потерь в зависимости от частоты. Иными словами, потери на новой частоте будут равны отношению новой частоты к этой частоте, возведенному в степень 0,5. Показатель 0,5 для потерь только в проводнике, но это достаточно для расчета, т. к. потери из за проводимости диэлектрика много меньше. Введеные пользователем значения не запоминаются.

Для 2 типа введите волновое сопротивление в виде резистивной и реактивной части, потери и К укорочения. В отличие от 1 типа они не изменяются при изменении частоты.

Это параметр R комплексного сопротивления R и Jx нагрузки, например антенны. Её входное сопротивление в виде R и Jx вы можете получить в программах рачета антенн и ввести здесь.

Это параметр Jx комплексного сопротивления R и Jx нагрузки, например антенны. Её входное сопротивление в виде R и Jx вы можете получить в программах рачета антенн и ввести здесь.

Если вам известно комплексное сопротивление R и Jx на входе линии (например с помощью антенного анализатора), длина линии и её К укорочения, то выбрав в меню "Input Resistance" вместо "Load Resistance" и введя эти значения, получите в результате расчета комплексное сопротивление нагрузки (антенны) в виде R и Jx её входного сопротивления, которое должна иметь нагруэка при заданных вами R и Jx на входе этого кабеля

То-же, что для Input Resistance, только реактивная часть Jx входного сопротивления линии.

Волновое сопротивление линии в виде комплексного сопротивления R Jx. Реактивная часть волнового сопротивления рассчитывается в предположении, что потери только в проводнике, т. к. потерями в диэлектрике можно пренебречь. Физический смысл реактивности в волновом сопротивлении Zo см. ниже.

Входное сопротивление Zin линии, это то, что мы видим на антенном анализаторе, подключенном ко входу линии, на противоположном конце которой включена нагрузка (антенна) с введеным нами её входным сопротивлением R и Jx (Load Resistance и Load Reactance)

Сопротивление Zload нагрузки, это то сопротивление, на которое должна быть нагружена линия, чтобы получить на входе линии заданные нами R и Jx (Input Resistance и Input Reactance).

К укор. пояснений не требует кроме того, что к сожалению он фиксирован и его изменнение при изменении частоты у линий с потерями не отражается в расчете. Подробнее об этом ниже.

КСВ в линии на стороне нагрузки (антенны) как отношение суммы напряжений дошедшей до нагрузки (антенны) прямой и отраженной от неё волн к их разности.

КСВ в стартовом участке линии на стороне источника (трансивера) как отношение суммы напряжений прямой волны и обратной волны, отраженной от нагрузки (антенны) к их разности. В линии с потерями и прямая, дошедшая до нагрузки (антенны) отраженная от неё несут потери, это отношение (и КСВ соотв.) будет на стартовом участке меньше, чем на финальном, у нагрузки, участке.

Это паспортные (или введенные вами) данные потерь этого типа линии (кабеля) на введеной вами частоте для этой длины (100ft или 30 m) при согласованной нагрузке.

Потери в линии на введеной вами частоте и длине линии при согласованной нагрузке.

Потери в линии на введеной вами частоте, длине линии и нагрузке.

Ваш браузер не может работать c Java-апплетами.
Слева - ссылки на всплывающие подсказки, поясняющие входные данные и результаты расчета. Перед работой с программой прочитайте их. Для их работы должен быть включен Java script в браузере. Справа - окно расчетов, написанное Kevin Schmidt, W9CF нв языке Java, который также должен поддерживать ваш браузер.
Работа ссылок и расчетов протестирована в браузерах: IE 8 ссылки - да, расчеты - да. Opera 11.52 ссылки - да, расчеты - да. Firefox 26 ссылки - нет, расчеты - да.
Если у вас Ява версии выше 6, она может не читать апплет. Зайдите в "Пуск - программы - Java - configure Java - закладка Security" и установите Security level на нижний уровень.
ЧАСТОТНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТА УКОРОЧЕНИЯ ОТ ПОТЕРЬ В КАБЕЛЕ

Если мы посмотрим в TLDetails графики волнового сопротивления Zв и К укорочения RG 58C/U, мы увидим, что по мере уменьшения частоты волновое сопротивление растет и на 0.1 МГц достигает 57 Ом (синяя линия), а К укорочения численно снижается с 0,66 до 0,59. В то же время у кабелей с малыми потерями, например у LMR 1700 (красная линия), они изменяются незначительно.
Мы привыкли считать, что волновое сопротивление Zв, как отношение напряжения U к току I в линии с согласованной нагрузкой всегда активно, а нагрузка в согласованном режиме также должна иметь чисто активное сопротивление, равное волновому. Однако это не так.

         
Волновое сопротивление Zв реальной линии с потерями имеет чисто активный характер только когда отношение потерь в проводниках к потерям в диэлектрике равно отношению погонной индуктивности к погонной емкости линии. На низких частотах потери в проводниках много выше потерь в диэлектрике, но с увеличением частоты растут пропорционально V¯f, а потери в диэлектрике растут пропорционально f и на некоторой частоте догоняют потери в проводнике. На среднем графике это точка пересечения кривых aп и aд У кабелей, аналогичных по диаметру и потерям RG 58 она находится в районе нескольких гигагерц.
Именно потери и их соотношение являются главной причиной того, что с понижением частоты не только растет (численно уменьшается) К укорочения и увеличивается волновое сопротивление, но оно еще и приобретает всё более выраженый комплексный характер R −Jx, в нем растет реактивная составляющая −Jx (правый график), а это значит, что ток начинает всё более опережать по фазе напряжение и в согласованном режиме нагрузка Z load также должна иметь не чисто активное, а комплексное сопротивление R −Jx, равное комплексному волновому (не комплиментарное R +Jx, а равное R −Jx). По мнению AC6LA это связано также и с тем, что с понижением частоты увеличивается индуктивность проводников коаксиала.
В сказанном выше несложно убедиться собственными руками с помощью апплетов фирмы Amanogawa, Коаксиальная линия или Двухпроводная линия введя достаточно высокое сопротивление материала или (и) потери в диэлектрике.

РАСЧЕТ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И КСВ АНТЕННЫ ПО ИЗВЕСТНЫМ ТИПУ, ДЛИНЕ КАБЕЛЯ И КСВ НА ЕГО ВХОДЕ
Возьмем например кабель RG58 длиной 20 м, питающий антенну 435 МГц. Измеренный на стороне трансивера КСВ 1,25. Вполне приемлемый КСВ для УКВ, но посмотрим, что у нас на другом конце кабеля. Введем кабель, частоту и длину, сделаем расчет сначала для согласованной антенны. Видим, что реальные потери уже 8,12 дБ, иными словами, даже в согласованную антенну поступает15% от подведенной мощности. Изменим нагрузку (безразлично, Load Resistance или Load Reactance) так, чтобы получить Input SWR = 1.25. В результате видим, что КСВ антенны 5,87, и к ней подведено мощности на 11,08 дБ меньше, чем подано на вход. На графике по зеленой линии мощности видно, что до антенны дошла только 1/13 часть мощности, или 7%.
Закоротим антенну (Load Resistance и Load Reactance =0), при этом КСВ на нагрузке ∞, а на входе вполне приемлемые 1,36 и независимо, есть антенна или нет, открыт или закорочен на ее стороне кабель, на его входе КСВ больше 1,36 не будет.

НА ГЛАВНУЮ               HitMeter.ru - счетчик посетителей сайта, бесплатная статистика