Modelo de línea de transmisión para cable coaxial

Tengo 2 preguntas sobre la línea de transmisión. En la línea coaxial, el cable central es de cobre y la línea exterior es de aluminio, por lo que puedo ver en el coaxial que tengo. Tengo un par de preguntas sobre eso.

Pregunta 1:

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Aquí, este modelo asume una resistencia, conductancia, capacitancia uniformes... por unidad de longitud de ambos cables, y luego pasó a derivar las ecuaciones y la impedancia intrínseca. Pero este no es el caso de la línea coaxial, ya que el cable central (cobre) y el cable de retorno (aluminio) tienen diferente resistencia, capacitancia... por unidad de longitud. Digamos que el cable superior y el cable inferior en el diagrama son cobre y aluminio respectivamente. Entonces, ¿cómo es que se nos permite usar

Z 0 = R + j ω L γ
. Donde R puede ser la resistencia por unidad del cable de cobre O el cable de aluminio, lo mismo ocurre con el valor de la inductancia. Entonces, ¿qué estoy leyendo mal aquí?

La segunda pregunta está en el lado de la aplicación de esta pregunta.

Pregunta 2:

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Digamos que estoy alimentando la señal a través del cable central (supongamos que la antena y el cable coaxial coinciden perfectamente). La trenza está en el suelo. Ahora que la antena es una línea de transmisión, la antena superior recibe toda la señal, pero la antena inferior está conectada a tierra. En este caso particular, la mitad superior irradia, pero la mitad inferior de la antena no irradia, ya que está en el suelo. Pero esta es una topología que he visto en algunos lugares. Esto no tiene sentido para mí, ya que la antena está diseñada para ser una antena dipolo de media longitud de onda, y se debe producir la misma característica V/I en ambas partes de la antena. En cambio, este diseño pone la mitad inferior en voltaje plano. Debo estar interpretando algo mal aquí.

Su orientación será muy apreciada.

Respuestas (3)

La resistencia de los conductores exterior e interior es importante, pero no en la forma en que creo que lo son.

El elemento resistivo en el circuito equivalente no existe porque la energía tiene que fluir en los conductores desde el inicio de la línea coaxial hasta el final.

En una guía de ondas como un cable coaxial, la energía se transporta como onda dentro del dieléctrico, y las pérdidas dentro de ese material aislante suelen ser al menos tan importantes como las pérdidas de las corrientes de borde en el conductor circundante.

Cuando comienza a observar la profundidad de cuánto penetra la onda en el interior del cable coaxial en el conductor central, encontrará que a menudo es solo un par de µm y, por lo tanto, puede encontrar muchos cables de alta calidad donde eso El conductor está hecho de acero o aluminio y solo está recubierto con una fina capa de cobre.

Lo mismo se aplica al conductor exterior. Debido a la geometría, las intensidades de campo suelen ser significativamente menores que en el conductor central y, por lo tanto, las pérdidas en el conductor no contribuyen tanto a la pérdida total; por eso es común encontrar láminas delgadas como conductores exteriores de coaxiales.

Es muy probable que el cable coaxial de la imagen se esté utilizando como "desequilibrado", es decir, desequilibrado en el transistor y equilibrado en la antena. Elija la longitud correcta de coaxial y utilícelo como un transformador de impedancia y obtendrá este efecto: -

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Arriba a la izquierda, verá la forma "convencional" de convertir una unidad no balanceada en una alimentación de antena balanceada. Esto hace uso de una pieza ficticia de coaxial ajustada a una longitud de un cuarto de onda. Al aplicar un escudo externo adicional (como parece tener en su pregunta), se realiza un enfoque alternativo "desequilibrado".

En cuanto al aluminio frente al cobre, lo importante es la resistencia del bucle por metro y, de todos modos, el aluminio y el cobre no son tan diferentes en conductividad: -

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R y L son resistencia e inductividad equivalentes por unidad de longitud, como ohmios/m. El equivalente significa la suma de todos en esa sección, luego obtienes uno solo. Si lo desea, puede hacer un nuevo modelo R_wire, R_braid y cambiar la R a R = R_wire + R_braid.

La antena representada está mal conectada. Como el dipolo es una carga balanceada, mientras que el coaxial es desbalanceado. Por lo tanto, al final del coaxial, debe montar un BALUN (BALANCEADO / NO balanceado).

Gracias por la respuesta. Entonces, ¿por qué la trenza es de aluminio, ya que la ruta de retorno actual también debe tener el mismo material? ¿Por qué poner una calidad inferior en el camino de retorno?
No estoy seguro, pero creo que esta pregunta está relacionada con la calidad del cable coaxial. Aparentemente lo que tienes es un coaxial barato. Con muchos artículos que se venden en el mercado, también hay cables coaxiales falsos y baratos.
Es posible que la antena esté correctamente conectada. Si ese trozo de coaxial es lo suficientemente largo, o la longitud correcta, entonces es el balun el que impulsa el dipolo.