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.
14)
.
dz
A
l
z
ar
ζ
Obr. Pak pro výpočet charakteristické
impedance vedení zbývá určit kapacitu kdy možno využít metody středního potenciálu.
Kapacitu můžeme určit, stejně jako elektrostatice, poměru délkové hustoty náboje q1
a potenciálu povrchu vodiče .4).Elektromagnetické vlny, antény vedení 51
fγμπδ 01= (6.aδ tedy úměrný
obvodu vodiče. Protože
změny jsou omezeny jen malé oblasti blízko konců vodiče, můžeme většinou zanedbat. Naznačený výpočet nezahrnuje vliv dalších faktorů (vyzařování vedení,
drsnost povrchu vodičů apod. 6.11)
a následně odpor Pro válcový vodič poloměrem tento odpor dán vztahem
δπγ a
R
2
11
1 (6.
Uvažujme nejprve jediný válcový vodič délkou poloměrem (563H562HObr.dz elementu ose vodiče, roven
( 22
,
4
1
azr
r
dzzq
d +−== ζ
πε
ζϕ (6.4: určení potenciálu povrchu válcového vodiče
Dodaný elektrický náboje rozloží podél vodiče tak, aby potenciál povrchu vodiče ϕ
byl všude stejný. Měrný
útlum roste kmitočtem přibližně úměrně .) skutečné hodnoty měrného útlumu jsou pak větší.
Představme si, náboj (dosud neznámým) rozložením q(z) umístěn ose
vodiče; je-li vodič tenký dlouhý, toto zjednodušení přípustné. Délková hustota náboje však, jak ukazuje 564H563HObr.12)
Připomeňme, průřez, kterým teče vodičem proud, dán součinem 2π. Potenciál dϕ(ζ) který na
povrchu vodiče bodě vytvoří náboj q(z).
Ve složitějších situacích, především vícevodičových struktur, můžeme využít
skutečnosti, fázová rychlost vedení často známá.13)
a celkový potenciál bodě dán součtem příspěvků všech nábojů ose
( )
( )
∫∫ +−
==
ll
dz
az
zq
d
0
22
0
4
1
ζπε
ζϕζϕ (6. 6.5a, konstantní nebude
- koncích vodiče větší („hrotový efekt“). 6. Pak kapacita q1/ϕ jednotlivých
místech vodiči různá charakteristická impedance podél vodiče mírně mění
