Siirtolinjat - Sisältö

1. Siirtolinjat - Sisältö • Siirtolinjatyypit • Symmetriset siirtolinjat • Epäsymmetriset siirtolinjat • Ominaisimpedanssi • SWR, sovitus

2. Siirtolinjojen ominaisuuksia • Syöttöjohtotyyppejä: • Koaksiaalikaapeli (koksi) • Avojohto / nauhajohto (lapamato) • Aaltoputki • Symmetrinen/epäsymmetrinen • Häviöt • Taajuusriippuvainen: suuremmat häviöt korkeammilla taajuuksilla • Ominaisimpedanssi • Nopeuskerroin • Signaalin etenemisnopeus siirtolinjassa

3. Ominaisimpedanssi, 1/2 • Ominaisimpedanssi määrää siirtolinjassa jännitteen ja virran suhteen • Reaalinen impedanssi ei aiheuta häviötä! • Määräytyy siirtolinjan mitoista ja käytetyistä väliaineista • Ominaisimpedanssin reaaliosa ei riipu siirtolinjan pituudesta • Imaginääriosa muuttuu pituuden muuttuessa • Taajuusriippumaton! • Vaikka mm. kelan ja kondensaattorin impedanssi on taajuusriippuvainen, siirtolinjalla se ei ole

4. Ominaisimpedanssi, 2/2 • Ominaisimpedanssin pitäisi pysyä koko ketjun samana • Lähettimessä/vastaanottimessa • Liittimissä • Mittareissa • Vahvistimissa • Kaapeleissa • Antennijärjestelmässä • Jos ominaisimpedanssi muuttuu rajapinnassa, syntyy heijastuksia SWR nousee • Sovitus • Jos ominaisimpedanssi muuttuu matkalla, on käytettävä sovitusta • Radioamatöörikäytössä sovituksessa käytetään baluunia ja tuneria • Esim.: Lähetin 50 ohmia, siirtolinja 50 ohmia, antenni 20+j42 ohmia voidaan (ainakin yrittää) käyttää tuneria

5. Koaksiaalikaapeli, 1/3 • Epäsymmetrinen siirtolinja • Ominaisimpedanssi määräytyy: • Sisä- ja ulkohalkaisijan suhteesta • Eristeen dielektrisyysvakiosta (εr ) • Signaalin etenemisnopeus • Paras tehonkesto, kun Z0 = ~30 ohm ja pienimmät häviöt, kun Z0 = ~75 ohm • ”Normaali” ominaisimpedanssi radioamatöörikäytössä on näiden kompromissi, 50 ohmia • Televisio-/satelliittikäytössä 75 ohmia

6. Koaksiaalikaapeli, 2/3 • Ei säteile johtimen ulkopuolelle • Signaali kulkee itse asiassa johtimien välissä eristeaineessa • Tavallisimpia radioamatöörikäytössä tavattavia koaksiaalikaapeleita: • RG58, “hukkaputki” • Noin 5 mm ulkohalkaisija • Polyeteenitäyte • Suuri vaimennus (14 dB / 30 metriä @ 400 MHz) , vain matalille taajuuksille • Nopeuskerroin 0,66 • RG213 • Noin 10-12 mm ulkohalkaisija • Polyeteenitäyte • Vaimennus huomattavasti RG58:a pienempi (5,5 dB / 30 metriä @ 400 MHz) • RG8 ja RG10 lähisukulaisia • Nopeuskerroin 0,66 • Samoilla mitoilla myös ilmaeristeisiä kaapeleita (AirCom, AirCell...), joilla nopeuskerroin 0,85 – 0,90.

7. Koaksiaalikaapeli, 3/3 • Tavallisimpia radioamatöörikäytössä tavattavia koaksiaalikaapeleita • RF-1/2” • Puolen tuuman koksi • Umpimetallinen vaippa ja umpinainen sisäjohdin • Eristeaineena on polyeteenifoami • Nopeuskerroin 0,80 • Hyvä syöttöjohdoksi vielä 70 cm alueella • RF-7/8” • Umpinainen vaippa, keskijohdin on ontto • Vähähäviöistä • Kallista

8. Avolinja ja nauhakaapeli • Tuttavallisemmin ”lapamato” • Avolinjassa on kaksi johdinta vierekkäin • Nauhakaapeli on kuten avolinja, mutta siinäon johtimien välillä eriste pitämässäjohtimet vakioetäisyydellä toisistaan • Avolinjan ominaisimpedanssi on usein400 ohmia • Lapamadolla 300 ohmia • Vähähäviöistä! • Lapamatoa käytetään usein antennien syöttöä sovittaessa

9. Aaltoputki • Yleensä suorakaiteen muotoinen putki • Käytössä yleensä gigataajuuksilla • Putken mitat määräävät käytettävän taajuusalueen • Alarajataajuudella putken leveys on noin puoli aallonpituutta • Sopiva taajuusalue on 1,2 – 1,9 kertaa alarajataajuus • Sopii hyvin suurille tehoille • Sovituskomponenteilla saadaan liitettyä mm. koksiin ja antenniin

10. Baluni • Muuttaa epäsymmetrisen siirtolinjan symmetriseksi • Voi muuttaa myös impedanssia • Esimerkiksi kuvan liittimessä on 1:4 baluuni. Sovittaa 300 ohmin lapamadon 75 ohmiseen koaksiaalikaapeliin • Baluunin rakennevaihtoehtoja • Muuntajatyyppinen • Viivelinja koaksiaalista • Kuristin vaippavirroille