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.
Měrný
útlum roste kmitočtem přibližně úměrně .5a, konstantní nebude
- koncích vodiče větší („hrotový efekt“).
Uvažujme nejprve jediný válcový vodič délkou poloměrem (563H562HObr.) skutečné hodnoty měrného útlumu jsou pak větší. Pak kapacita q1/ϕ jednotlivých
místech vodiči různá charakteristická impedance podél vodiče mírně mění. Délková hustota náboje však, jak ukazuje 564H563HObr. Potenciál dϕ(ζ) který na
povrchu vodiče bodě vytvoří náboj q(z).dz elementu ose vodiče, roven
( 22
,
4
1
azr
r
dzzq
d +−== ζ
πε
ζϕ (6. Protože
změny jsou omezeny jen malé oblasti blízko konců vodiče, můžeme většinou zanedbat.
dz
A
l
z
ar
ζ
Obr. 6. Pak pro výpočet charakteristické
impedance vedení zbývá určit kapacitu kdy možno využít metody středního potenciálu.13)
a celkový potenciál bodě dán součtem příspěvků všech nábojů ose
( )
( )
∫∫ +−
==
ll
dz
az
zq
d
0
22
0
4
1
ζπε
ζϕζϕ (6.11)
a následně odpor Pro válcový vodič poloměrem tento odpor dán vztahem
δπγ a
R
2
11
1 (6.
Ve složitějších situacích, především vícevodičových struktur, můžeme využít
skutečnosti, fázová rychlost vedení často známá.4). 6.aδ tedy úměrný
obvodu vodiče.Elektromagnetické vlny, antény vedení 51
fγμπδ 01= (6. Naznačený výpočet nezahrnuje vliv dalších faktorů (vyzařování vedení,
drsnost povrchu vodičů apod.
Kapacitu můžeme určit, stejně jako elektrostatice, poměru délkové hustoty náboje q1
a potenciálu povrchu vodiče .14)
. 6.
Představme si, náboj (dosud neznámým) rozložením q(z) umístěn ose
vodiče; je-li vodič tenký dlouhý, toto zjednodušení přípustné.4: určení potenciálu povrchu válcového vodiče
Dodaný elektrický náboje rozloží podél vodiče tak, aby potenciál povrchu vodiče ϕ
byl všude stejný.12)
Připomeňme, průřez, kterým teče vodičem proud, dán součinem 2π
