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.
Elektromagnetické vlny, antény vedení 53
Na tenkých dlouhých vodičích (vedeních) výchozí předpoklad velmi dobrým
přiblížením vede výborným výsledkům.1:
Vypočtěte charakteristickou impedanci nesymetrického dvouvodičového vedení, jehož
řez nakreslen 568H567HObr. 6.17) pro vzájemné potenciály
ϕ12 ϕ21 získáme výše popsanou úvahou vzorce formálně shodné 570H569H(6. potenciálu každého
vodiče přispívají náboje všech ostatních vodičích vedení. Jednu způsobuje náboj témže vodiči,
druhou náboj druhém vodiči:
2221212111 ϕϕϕϕϕϕ +=+= (6.
Při protifázovém (symetrickém) buzení soustavy vodičů jsou náboje obou dílčích
soustavách stejně velké liší znaménkem -q2 Potenciály vodičích mají různou
velikost znaménko při střídavém buzení jim odpovídají amplitudy fáze napětí na
vodičích.
Při řešení složitějších situací využíváme principu superpozice.21)
Po dosazení podmínky symetrického buzení soustavy můžeme vypočítat kapacitu
C1 mezi vodiči
d
a
a1
2
1. Při střídavém
buzení jim odpovídají amplitudy proudů dílčích vodičích, jejichž fáze jsou stejné.
Při soufázovém buzení soustavy vodičů (paralelní spojení) mají všechny vodiče
v soustavě stejný potenciál náboje mají stejné znaménko, ale různé velikosti. Pro složky ϕ11 ϕ22 platí bezprostředně 569H568H(6.6. 6.20)
První index znamená číslo vodiče, jehož potenciál počítáme, druhý index udává číslo vodiče,
jehož náboj působí.
Obr. Všechny dále vypočítané
potenciály jsou smyslu předchozí úvahy "střední" index "str" vynecháme.
Potenciál každého vodiče dvě složky.6: Nesymetrické dvouvodičové vedení
Budeme předpokládat, vedení buzené tak, náboje tedy jejich délkové hustoty
jsou obou vodičích stejné liší jen znaménkem -q2.
Příklad 6.17), jen poloměr je
nutno zaměnit vzdálenost vodičů Pak
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=
1
2
ln
2
,1
2
ln
2
1
2
ln
2
,1
2
ln
2
1
21
2
2
22
2
12
1
1
11
d
lq
a
lq
d
lq
a
lq
πε
ϕ
πε
ϕ
πε
ϕ
πε
ϕ
(6. krátkých tlustých útvarů přesnost metody
menší
