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.
Je-li tvar vedení
geometricky jednoduchý (koaxiální vedení, dvouvodičové vedení), možné postupovat
následovně.
Fázovou konstantu můžeme vypočítat pomocí vztahů
11CLωα (6.4) předpokládá nulové ztráty využitelný většině běžných situací.L1,
G1<< ω.5), který udává komplexní charakteristickou
impedanci vedení.C1.10) potřebujeme
znát jen jednu veličin nebo C1.
Pro měrný útlum platí vztah
ov
ov
Z
G
Z
R
22
11
+≅β (6.6)
U vzduchových vedení často vedení jiným dielektrikem lze druhý člen zanedbat. Zjednodušené vzorce
získáme obecných vztahů části 554H553H6.
Malé, ale nenulové ztráty respektuje vzorec 556H555H(6.
1
Lv
Cv
Z f
f
ov (6.8)
Fázová rychlost vlny vedení je
rf ccCLv === 111 (6. Protože obvykle známe permitivitu dielektrika, můžeme předem
vypočítat fázovou rychlost pomocí vzorce 560H559H(6.9), pak pro dosazení 561H560H(6.,/2 === (6.9) získáme užitečné vztahy
1
1
.4).9)
Vzájemným násobením nebo dělením rovnic 557H556H(6.
Pro charakteristickou impedanci užívají alternativně dva vztahy:
1
1
C
L
Zov (6.5)
První vztah 555H554H(6.4) 558H557H(6. Uvedeme si
zde přehled důležitých vzorců tvarech, jakých používají praxi. Při úpravě používá pravidel počítání malými čísly. známého elektrického magnetického pole okolí vodičů vypočítají
kapacita indukčnost (na metr délky vedení) charakteristickou impedanci pak
vypočteme vztahu 559H558H(6.1, nichž položíme buď nebo ω. Pro výpočet měrného útlumu lze využít vztahu 562H561H(6.4)
nebo
( )αβαβ jZjCLZ ovov −=−= 11
~
11 (6. Protože ztrátový odpor podstatně ovlivněn
povrchovým jevem, nejprve vypočítáme efektivní hloubku vniku, která závisí měrné
vodivosti materiálu kmitočtu.Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
používaných vedení jsou většinou malé, lze vztahy mezi parametry zjednodušit.10)
V technických úlohách bývá někdy nutné parametry vedení vypočítat.
.6),
kde rozhodující vliv obvykle první člen.7)
nebo využitím odvozených (sekundárních) parametrů vedení
rovv εξλξλλπα 1,
