Dalekovodni kabel

U elektrotehnici, dalekovodni kabel je specijalizirani kabel ili druga struktura dizajnirana da provodi elektromagnetne talase na kontrolisan način. Termin se primjenjuje kada su provodnici dovoljno dugi da se mora uzeti u obzir talasna priroda prijenosa. Ovo se posebno odnosi na radio-frekventni inžinjering jer kratke talasne dužine znače da se talasni fenomeni javljaju na veoma kratkim udaljenostima (ovo može biti i u milimetarima u zavisnosti od frekvencije). Međutim, teorija dalekovoda je historijski razvijena da objasni fenomene na veoma dugim telegrafskim linijama, posebno podmorskim telegrafskim kabelima.

Šematski prikaz vala koji se kreće desno niz dvožični dalekovod bez gubitaka. Crne tačke predstavljaju elektrone, a strelice pokazuju električno polje.

Dalekovodni kabeli se koriste u svrhe kao što su povezivanje radio predajnika i prijemnika sa njihovim antenama (oni se tada nazivaju napojnim vodovima), distribucija signala kablovske televizije, magistralni vodovi za usmjeravanje poziva između telefonskih komutacijskih centara, veze na računarsku mrežu i brze kompjuterske sabirnice podataka. Radioinžinjeri obično koriste kratke dijelove dalekovoda, najčešće u obliku štampanih ravnih dalekovoda, raspoređenih u određenim obrascima za izgradnju kola kao što su filteri. Ova kola, poznata kao kola sa distribuiranim elementima, su alternativa tradicionalnim krugovima koji koriste diskretne kondenzatore i induktore.

Obični električni kabeli dovoljni su da prenose naizmjeničnu struju niske frekvencije (AC), kao što je napajanje iz mreže, koja mjenja smjer 100 do 120 puta u sekundi, i audio signale. Međutim, oni se generalno ne koriste za prenos struje u radiofrekventnom opsegu,^[1] iznad oko 30 kHz, jer energija ima tendenciju da zrači iz kabla kao radio talas, uzrokujući gubitke snage. Radiofrekventne struje također imaju tendenciju da se reflektuju od diskontinuiteta u kabelu kao što su konektori i spojevi, i putuju nazad niz kabel prema izvoru.^[1]^[2] Ove refleksije djeluju kao usko grlo, sprječavajući snagu signala da stigne do odredišta. Prenosni vodovi koriste specijaliziranu konstrukciju i usklađivanje impedanse za prijenos elektromagnetnih signala uz minimalne refleksije i gubitke snage. Specifična karakteristika većine dalekovodnih kabela je da imaju ujednačene dimenzije poprečnog presjeka svojom dužinom, što im daje ujednačenu impedansu, nazvanu karakteristična impedansa,^[2]^[3]^[4] kako bi se spriječile refleksije. Tipovi dalekovodnih kabela uključuju paralelne linije (merdevine, upredene parice), koaksijalni kabl i planarne dalekovode kao što su trakasti i mikrotrakasti.^[5]^[6] Što je veća frekvencija elektromagnetnih talasa koji se kreću kroz dati kabl ili medijum, to je talasna dužina talasa kraća. Prenosne linije postaju neophodne kada je talasna dužina emitovane frekvencije dovoljno kratka da dužina kabla postane značajan dio talasne dužine.

Na frekvencijama mikrovalne pećnice i više, gubici snage u dalekovodnim kabelima postaju preveliki, a umjesto toga se koriste valovodi^[1] koji funkcionišu kao "cijevi" za ograničavanje i vođenje elektromagnetnih talasa.^[6] Neki izvori definišu talasovode kao vrstu dalekovodnih kabela;^[6] međutim, ovaj članak ih ne uključuje.

Reference

^ ^a ^b ^c Jackman, Shawn M.; Matt Swartz; Marcus Burton; Thomas W. Head (2011). CWDP Certified Wireless Design Professional Official Study Guide: Exam PW0-250. John Wiley & Sons. str. Ch. 7. ISBN 978-1118041611.
^ ^a ^b Oklobdzija, Vojin G.; Ram K. Krishnamurthy (2006). High-Performance Energy-Efficient Microprocessor Design. Springer Science & Business Media. str. 297. ISBN 978-0387340470.
^ Guru, Bhag Singh; Hüseyin R. Hızıroğlu (2004). Electromagnetic Field Theory Fundamentals, 2nd Ed. Cambridge Univ. Press. str. 422–423. ISBN 978-1139451925.
^ Schmitt, Ron Schmitt (2002). Electromagnetics Explained: A Handbook for Wireless/ RF, EMC, and High-Speed Electronics. Newnes. str. 153. ISBN 978-0080505237.
^ Carr, Joseph J. (1997). Microwave & Wireless Communications Technology. USA: Newnes. str. 46–47. ISBN 978-0750697071.
^ ^a ^b ^c Raisanen, Antti V.; Arto Lehto (2003). Radio Engineering for Wireless Communication and Sensor Applications. Artech House. str. 35–37. ISBN 978-1580536691.

[Jackman-1] Jackman, Shawn M.; Matt Swartz; Marcus Burton; Thomas W. Head (2011). CWDP Certified Wireless Design Professional Official Study Guide: Exam PW0-250. John Wiley & Sons. str. Ch. 7. ISBN 978-1118041611.

[Oklobdzija-2] Oklobdzija, Vojin G.; Ram K. Krishnamurthy (2006). High-Performance Energy-Efficient Microprocessor Design. Springer Science & Business Media. str. 297. ISBN 978-0387340470.

[Guru-3] Guru, Bhag Singh; Hüseyin R. Hızıroğlu (2004). Electromagnetic Field Theory Fundamentals, 2nd Ed. Cambridge Univ. Press. str. 422–423. ISBN 978-1139451925.

[Schmitt-4] Schmitt, Ron Schmitt (2002). Electromagnetics Explained: A Handbook for Wireless/ RF, EMC, and High-Speed Electronics. Newnes. str. 153. ISBN 978-0080505237.

[Carr-5] Carr, Joseph J. (1997). Microwave & Wireless Communications Technology. USA: Newnes. str. 46–47. ISBN 978-0750697071.

[Raisanen-6] Raisanen, Antti V.; Arto Lehto (2003). Radio Engineering for Wireless Communication and Sensor Applications. Artech House. str. 35–37. ISBN 978-1580536691.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]