SALURAN TRANSMISI TELEKOMUNIKASI
Metode Grafik Saluran Transimisi Telekomunikasi
Masalah saluran transmisi sering melibatkan manipulasi
dengan bilangan kompleks, membuat waktu dan upaya yang diperlukan untuk solusi
beberapa kali lebih besar daripada yang dibutuhkan untuk urutan operasi serupa
pada bilangan real. Salah satu cara mengurangi tenaga kerja tanpa serius
mempengaruhi akurasi adalah dengan menggunakan grafik transmisi garis. Mungkin
yang paling banyak digunakan adalah diagram Smith.
Pada dasarnya, diagram
ini menunjukkan kurva dari tahanan konstan dan reaktansi konstan; ini dapat
mewakili baik impedansi masukan atau impedansi beban. Yang terakhir, tentu
saja, adalah impedansi masukan dari garis nol-panjang.
GAMBAR 13.4
Koordinat kutub dari diagram Smith adalah sudut magnitude dan sudut koefisien refleksi; koordinat kartesian adalah bagian nyata dan imajiner dari koefisien refleksi. Seluruh bagan berada di dalam lingkaran unit | r | = 1.
Beberapa Masalah Praktis Saluran Transmisi Telekomunikasi
Di bagian ini kami akan mengarahkan perhatian kami pada dua contoh masalah
transmisi yang praktis. Yang pertama adalah penentuan impedansi beban dari data
eksperimen, dan yang kedua adalah desain jaringan pencocokan single-stub.
Mari kita asumsikan bahwa kita telah melakukan pengukuran eksperimental
pada saluran udara 50-K yang menunjukkan bahwa ada rasio gelombang berdiri 2,5.
Ini telah ditentukan dengan memindahkan kereta geser maju dan mundur sepanjang
garis untuk menentukan pembacaan tegangan maksimum dan minimum. Skala yang
disediakan di lintasan di mana gerakan kereta menunjukkan bahwa minimum terjadi
pada pembacaan skala
47.0 cm, seperti ditunjukkan pada Gambar 13.5. Titik nol skala adalah
arbitrary dan tidak sesuai dengan lokasi beban. Lokasi minimum biasanya
ditentukan, bukan maksimum karena dapat ditentukan lebih akurat daripada
maksimum; pikirkan minimal yang lebih tajam pada gelombang sinus yang
diperbaiki. Frekuensi operasi adalah 400 MHz, sehingga panjang gelombangnya
adalah 75 cm. Untuk menentukan lokasi beban, kami menghapusnya dan menggantinya
dengan arus pendek; posisi minimum kemudian ditentukan sebagai 26.0 cm.
GAMBAR 13.5
Sketsa garis miring koaksial. Skala jarak adalah pada
garis miring. Dengan beban di tempat, z = 2,5, dan minimum terjadi pada
pembacaan skala 47 cm; untuk sirkuit pendek minimum terletak pada pembacaan
skala 26 cm. Panjang gelombangnya adalah 75 cm.
Transien pada Saluran Transmisi Telekomunikasi
Sepanjang bab ini, kita telah mempertimbangkan operasi
garis transmisi di bawah kondisi steady state, di mana tegangan dan arus
sinusoidal dan pada frekuensi tunggal. Pada bagian ini kita akan beralih dari
kasus harmonik waktu sederhana dan mempertimbangkan respons saluran transmisi
ke fasa dan sinyal langkah voltage, yang dikelompokkan di bawah judul umum
transien. Operasi garis dalam mode transien penting untuk dikompresi, karena
memungkinkan kita untuk memahami bagaimana garis dapat digunakan untuk
menyimpan dan melepaskan energi (dalam aplikasi pulsa-formi, misalnya). Pulsa
propagasi adalah imporan secara umum sejak sinyal digital, terdiri dari urutan
pulsa, banyak digunakan.
Kami akan membatasi diskusi kami dengan penyebaran
transien dalam garis yang tidak memiliki lossless dan tidak memiliki dispersi,
sehingga perilaku dasar dan metode analisis dapat dipelajari. Akan tetapi, kita
ingat, bahwa sinyal-sinyal darurat adalah keharusan yang terdiri dari berbagai
frekuensi, seperti yang akan ditunjukkan oleh analisis Fourier. Akibatnya,
pertanyaan tentang dispersi dalam garis muncul, karena, seperti yang telah kita
temukan, konstanta propagasi garis dan koefisien refleksi pada beban kompleks
akan bergantung pada frekuensi. Jadi secara umum, pulsa cenderung meluas dengan
jarak propagasi, dan bentuk pulsa dapat berubah ketika mencerminkan dari beban
yang kompleks.
Kami memulai diskusi dasar tentang transien dengan
mempertimbangkan garis panjang misi trans lossless, /, diakhiri oleh beban yang
sesuai, RL = Zo, seperti ditunjukkan pada berikut:
GAMBAR 13.6Menutup tombol pada saat t = 0 memulai gelombang tegangan dan arus, V + dan I +. Ujung terdepan dari kedua gelombang ditunjukkan oleh garis putus-putus, yang merambat dalam garis tanpa-rugi ke arah beban pada kecepatan u. Dalam hal ini, V + VO; tegangan listrik V + di mana-mana di sebelah kiri tepi utama, di mana arus I + V + / ZO. Di sebelah kanan leading edge, tegangan dan arus keduanya nol. Searah jarum jam saat ini, ditunjukkan di sini, diperlakukan sebagai positif, dan akan terjadi ketika V + positif. (B) Tegangan di resistor beban sebagai fungsi waktu, menunjukkan penundaan waktu satu arah transit (I/v).