Die einer elektromagnetischen Welle unveränderliche Fortpflanzung ist ein Maß der durch den Umfang der Welle erlebten Änderung, weil es sich in einer gegebenen Richtung fortpflanzt. Die Menge, die wird misst, kann die Stromspannung oder der Strom in einem Stromkreis oder einem Feldvektoren wie elektrische Feldkraft oder Flussdichte sein. Die Fortpflanzung unveränderlich selbst misst Änderung pro Meter, aber ist sonst ohne Dimension.

Die unveränderliche Fortpflanzung wird logarithmisch, fast allgemein zur Basis e, aber nicht der üblicheren Basis 10 verwendete im Fernmeldewesen in anderen Situationen ausgedrückt. Die Menge hat wie Stromspannung gemessen, wird als ein sinusförmiger Operator ausgedrückt. Die Phase des sinusoid ändert sich mit der Entfernung, die auf die Fortpflanzung unveränderlich hinausläuft, eine komplexe Zahl, der imaginäre Teil seiend, der durch die Phase-Änderung wird verursacht.

Alternative Namen

Der Begriff unveränderliche Fortpflanzung ist etwas einer falschen Bezeichnung, weil es sich gewöhnlich stark mit ω ändert. Es ist wahrscheinlich der am weitesten gebrauchte Begriff, aber es gibt eine große Vielfalt von alternativen Namen, die von verschiedenen Autoren für diese Menge verwendet sind. Diese, schließen Übertragungsparameter, Übertragungsfunktion, Fortpflanzungsparameter, Fortpflanzungskoeffizient und unveränderliche Übertragung ein. Im Mehrzahl-wird es gewöhnlich angedeutet, dass in α und β getrennt, aber insgesamt als in Übertragungsrahmen, Fortpflanzungsrahmen, Fortpflanzungskoeffizienten, Übertragungskonstanten und sekundären Koeffizienten Verweise angebracht wird. Das dauert kommt in der Übertragungslinientheorie, der Begriff sekundär vor gepflegt werden, sich zu den primären Linienkoeffizienten abzuheben. Die primären Koeffizienten, die die physikalischen Eigenschaften der Linie sind; R, C, L und G, von dem die sekundären Koeffizienten mit der Gleichung des Telegrafenbeamten abgeleitet werden können. Bemerken Sie, dass, mindestens im Feld von Übertragungslinien, der Begriff Übertragungskoeffizient eine verschiedene Bedeutung trotz der Ähnlichkeit des Namens hat. Hier ist es die Folgeerscheinung des Reflexionskoeffizienten.

Definition

Die Fortpflanzung unveränderlich, Symbol γ, für ein gegebenes System wird durch das Verhältnis des Umfangs an der Quelle der Welle zum Umfang in einer Entfernung x, solch dass, definiert

Da die unveränderliche Fortpflanzung eine komplizierte Menge ist, die wir schreiben können:

wo

:α der echte Teil, wird die Verdünnung unveränderlichen genannt

:β der imaginäre Teil, wird die Phase unveränderlichen genannt

Das β vertritt wirklich tatsächlich Phase, kann von der Formel von Euler gesehen werden;

der ein sinusoid ist, der sich in der Phase ändert, wie sich θ ändert, aber sich im Umfang weil nicht ändert;

Der Grund für den Gebrauch der Basis e wird auch jetzt verständlich gemacht. Die imaginäre Phase unveränderlich, iβ, kann direkt zur Verdünnung unveränderlich, α hinzugefügt werden, um eine einzelne komplexe Zahl zu bilden, die in einer mathematischer Operation behandelt werden kann, vorausgesetzt dass sie zu derselben Basis sind. In radians gemessene Winkel verlangen Basis e, so ist die Verdünnung ebenfalls in der Basis e.

Die Fortpflanzung, die für Kupfer (oder jeder andere Leiter) Linien unveränderlich ist, kann von den primären Linienkoeffizienten mittels der Beziehung berechnet werden;

wo;

: der Reihe-Scheinwiderstand der Linie pro Meter und,

: der Rangieren-Eintritt der Linie pro Meter.

Unveränderliche Verdünnung

Im Fernmeldewesen ist der Begriff Verdünnung unveränderlich, auch genannt Verdünnungsparameter oder Koeffizienten, die Verdünnung einer elektromagnetischen Welle, die sich durch ein Medium pro Einheitsentfernung von der Quelle fortpflanzt. Es ist der echte Teil der Fortpflanzung unveränderlich und wird in nepers pro Meter gemessen. Ein neper ist etwa 8.7 DB. Unveränderliche Verdünnung kann durch das Umfang-Verhältnis definiert werden;

Die pro Einheitslänge unveränderliche Fortpflanzung wird definiert, weil die natürlichen logarithmischen vom Verhältnis des Sendens Strom oder Stromspannung zum Empfangsseite-Strom oder Stromspannung beenden.

Kupferlinien

Die Verdünnung, die für Kupferlinien (oder unveränderlich ist, die aus jedem anderen Leiter gemacht sind), kann von den primären Linienkoeffizienten, wie gezeigt, oben berechnet werden. Für eine Linie, die die distortionless Bedingung, mit einer Leitfähigkeit G im Isolator entspricht, wird durch die unveränderliche Verdünnung gegeben;

jedoch wird eine echte Linie kaum diese Bedingung ohne die Hinzufügung von Verstärkerspulen und außerdem entsprechen, es gibt einige abhängige Frequenzeffekten, die auf den primären "Konstanten" funktionieren, die eine Frequenzabhängigkeit des Verlustes verursachen. Es gibt zwei Hauptbestandteile zu diesen Verlusten, dem Metallverlust und dem dielektrischen Verlust.

Der Verlust von den meisten Übertragungslinien wird durch den Metallverlust beherrscht, der eine Frequenzabhängigkeit wegen des begrenzten Leitvermögens von Metallen und der Hautwirkung innerhalb eines Leiters verursacht. Die Hautwirkung veranlasst R entlang dem Leiter, von der Frequenz gemäß ungefähr abhängig zu sein;

Verluste im Dielektrikum hängen von der Verlust-Tangente vom Material ab, das umgekehrt von der Wellenlänge des Signals abhängt und zur Frequenz direkt proportional ist.

Optische Faser

Die Verdünnung, die für eine besondere Fortpflanzungsweise in einem Glasfaserleiter, dem echten Teil der axialen unveränderlichen Fortpflanzung unveränderlich ist.

Unveränderliche Phase

In der elektromagnetischen Theorie ist die Phase unveränderlich, auch genannt Phase-Änderung unveränderlich, Parameter oder Koeffizient der imaginäre Bestandteil der für eine Flugzeug-Welle unveränderlichen Fortpflanzung. Es vertritt die Änderung in der Phase pro Meter entlang dem Pfad ist durch die Welle in jedem Moment gereist und ist dem echten Teil des winkeligen wavenumber der Welle gleich. Es wird durch das Symbol β vertreten und wird in Einheiten von radians pro Meter gemessen.

Aus der Definition von (winkeligem) wavenumber;

Für eine Übertragungslinie sagt die Bedingung von Heaviside der Gleichung des Telegrafenbeamten uns, dass der wavenumber zur Frequenz für die Übertragung der Welle proportional sein muss, um im Zeitabschnitt unverzerrt zu sein. Das schließt ein, aber wird auf, der ideale Fall einer lossless Linie nicht beschränkt. Der Grund für diese Bedingung kann durch das Denken gesehen werden, dass ein nützliches Signal aus vielen verschiedenen Wellenlängen im Frequenzgebiet zusammengesetzt wird. Für dort, um keine Verzerrung der Wellenform zu sein, müssen alle diese Wellen an derselben Geschwindigkeit reisen, so dass sie am weiten Ende der Linie zur gleichen Zeit als eine Gruppe ankommen. Da durch Welle-Phase-Geschwindigkeit gegeben wird;

es wird bewiesen, dass β erforderlich ist, zu ω proportional zu sein. In Bezug auf primäre Koeffizienten der Linie gibt das von der Gleichung des Telegrafenbeamten für eine distortionless Linie die Bedingung nach;

Jedoch, wie man nur erwarten kann, entsprechen praktische Linien diese Bedingung über ein beschränktes Frequenzband ungefähr.

Filter

Der Begriff Fortpflanzung unveränderlich oder Fortpflanzungsfunktion wird auf Filter und andere für die Signalverarbeitung verwendete Netze mit zwei Anschlüssen angewandt. In diesen Fällen, jedoch, werden die Verdünnung und Phase-Koeffizienten in Bezug auf nepers und radians pro Netzabteilung aber nicht pro Meter ausgedrückt. Einige Autoren machen eine Unterscheidung zwischen pro Meter-Maßnahmen (für den "unveränderlich" verwendet wird), und pro Abteilungsmaßnahmen (für den "Funktion" verwendet wird).

Die unveränderliche Fortpflanzung ist ein nützliches Konzept im Filterdesign, das unveränderlich eine Kaskadenabteilungstopologie verwendet. In einer Kaskadentopologie kann die Fortpflanzung unveränderlich, Verdünnung unveränderlich und von individuellen Abteilungen unveränderliche Phase einfach hinzugefügt werden, um die Gesamtfortpflanzung unveränderlich usw. zu finden.

Kaskadennetze

Durch das Verhältnis der Produktion, um Stromspannung für jedes Netz einzugeben, wird, gegeben

Die Begriffe sind Scheinwiderstand-Schuppen-Begriffe, und ihr Gebrauch wird im Bildscheinwiderstand-Artikel erklärt.

Durch das gesamte Stromspannungsverhältnis wird, gegeben

So für wellig gefallene Abteilungen von n alle habende zusammenpassende Scheinwiderstände, die einander ins Gesicht sehen, wird durch die gesamte unveränderliche Fortpflanzung, gegeben

Siehe auch

Das Konzept der Durchdringen-Tiefe ist eine von vielen Weisen, die Absorption von elektromagnetischen Wellen zu beschreiben. Für andere und ihre Wechselbeziehungen, sieh den Artikel: Mathematische Beschreibungen der Undurchsichtigkeit.

Referenzen

• Matthaei, Jung, Mikrowellenfilter von Jones, Scheinwiderstand vergleichende Netze und Kopplungsstruktur-McGraw-Hügel 1964.

Links

• Freies PDF-Download ist verfügbar. Es gibt eine aktualisierte Version datiert am 6. August 2002.