Vyzařování a šíření elektromagnetických vln je oblastí, se kterou se denně setkáváme aniž bychom si to přímo uvědomovali. Elektromagnetické vlny se šíří prostorem, různé druhyvedení je nutí šířit se podle přání uživatele a také při tom i sloužit. Je proto velmi užitečné znát podmínky pro jejich využívání, především v technické praxi. Vždyť přechod na stále vyšší kmitočty nás nutí respektovat vlnovou povahu jevů i v situací, které byly doménou obvodů. Dnes již nikoho nepřekvapí, že úsek vedení mezi dvěma součástkami v počítači je spíše vedením než jen vodivým spojem.
27)
( )ρ−=−= 1. kkov IIIZjU (5. zátěži část energie přímé vlny odráží jako zpětná
(odražená) vlna šíří zpět zdroji.
Poměr velikostí napětí přímé zpětné vlny ⏐ρ⏐ směrem konce vedení pak není podél
vedení stálý zmenšuje směrem zátěže zdroji.28)
V kmitně napětí současně uzel proudu naopak Vzdálenost sousedních uzlů nebo kmiten
jedné veličiny (napětí nebo proudu) rovna λv/2, kde délka vlny vedení.22) 490H489H(5. Poměr stojatých vln vždy reálnou veličinou jeho velikost nabývá
hodnot . maximu kmitně) napětí Umax rovno součtu velikostí napětí přímé a
zpětné vlny minimu uzlu) napětí Umin rovno jejich rozdílu
( )ρ+=+= 1..31)
Napětí proud uzlech jsou nulové fáze proudu napětí mezi sousedními uzly opačná.
a) vedení nakrátko zakončeno impedancí Pak napětí zátěži je
nulové rozložení napětí proudu určeno rovnicemi
( )ζαζζαζ cos. Podobný charakter mají změny
proudu přímé zpětné vlny. Velikost napětí zpětné vlny U
s
se vlivem ztrát vedení
rovněž zmenšuje směrem zdroji jeho svorkách (na vstupu vedení) velikost pU
s
.
Vlivem sčítání (interference) přímé zpětné vlny vznikají vedení maxima minima
napětí proudu. Vzdálenost
uzlu kmitny stejné veličiny poloviční, tedy λv/4 . Při obecné zátěži rozložení napětí proudu vedení popsáno
rovnicemi 489H488H(5. 5..3.max UUUU
rsr
(5.23) podobné průběhům 491H490HObr.min UUUU
rsr
(5.30)
Připomeňme, činitel odrazu (obecně) komplexní veličinou jeho modul mění
v mezích 0≤⏐ρ⏐≤1.29)
Ze známé hodnoty poměru stojatých vln můžeme určit jen modul činitele odrazu
1
1
+
−
=
σ
σ
ρ (5.
Všimněme nyní blíže rozložení napětí proudu podél bezeztrátového vedení
v typických situacích.,sin. místě uzlu napětí nachází
i kmitna proudu naopak, velikosti napětí proudu jsou všech kmitnách uzlech podél
vedení stejné.
Poměr napětí proudu kmitně roven charakteristické impedanci vedení Zov fázový
posuv mezi nimi roven Činitel odrazu zátěži poměr stojatých vln
σ.
Poměr napětí kmitně Umax uzlu Umin určuje další veličinu, poměr stojatých vln σ
ρ
ρ
σ
−
+
==
1
1
min
max
U
U
(5.Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
Napětí U
r
přímé vlny exponenciálně klesá směrem zátěži vlivem ztrát vedení na
konci vedení velikost kU
r
