Що таке хвильовий опір

Одним їх параметрів будь-який токопроводящей лінії є хвильовий опір. Особливої актуальності воно набуває в високочастотної радиопередающей техніці, де найменша неузгодженість роботи контуру призводить до суттєвих перекручень на виході. З іншого боку, кожен власник комп`ютера, пов`язаного з іншими в локальну мережу, щодня стикається з поняттям «хвильовий опір». Варто зазначити, що поява мереж Ethernet з урахуванням кручений пари дало змогу кінцевому користувачеві особливо не замислюватися про коннекторах, заземленнях, термінаторів і якості роз`ємів, як це мало місце при коаксіальних кабельних лініях на 10 мегабіт (і менше). Однак навіть в відношенні кручений пари можна застосувати термін «хвильовий опір». Взагалі, на особливостях експлуатації комп`ютерних мереж зупинимося трохи пізніше.

Відео: Як виміряти хвильовий опір кабелю

Отже, що ж таке хвильовий опір? Як уже зазначалося, це одна їх характеристик токопроводящей лінії на основі металевих провідників. Остання застереження необхідне, щоб не змішувати сучасні оптичні лінії передачі даних і класичні мідні дроти, де носіями енергії виступають не заряджені частинки, а світло - там діють інші закони. Ця величина вказує, яке значення опору лінія надає генератору (джерела модульованих електричних колебаний). Не слід плутати активний опір, яке можна виміряти звичайним мультиметром, і хвильовий опір середовища, так як це абсолютно різні речі. Останнє не залежить від довжини провідника (вже цього досить, щоб зробити висновки про «подібність» опорів). Фізично воно дорівнює квадратному кореню з відносини індуктивності (Генрі) до ємності (Фаради). Невелика ремарка: незважаючи на те, що в розрахунках використовуються реактивні складові лінії, хвильовий опір контуру завжди в розрахунках вважається активним.

Відео: Лекція 187. Аналіз параметрів довгої лінії

Найкраще розглянути всі на прикладі. Уявімо собі найпростішу ланцюг, складається з джерела енергії (генератора, R1), провідників, що володіють хвильовимопором (R2), і споживача (навантаження, R3). У разі рівного розподілу всіх трьох опорів вся передана енергія досягає споживача і там виконує корисну роботу. Якщо ж на якій-небудь ділянці це рівність не дотримується, то виникає неузгоджений режим роботи. В точці, де порушується відповідність, з`являється відбита хвиля, і частина електромагнітної енергії повертається назад - до генератору. Відповідно, доводиться підвищувати його потужність, щоб компенсувати величину відбитої енергії. Іншими словами, частина енергії витрачається «даремно», а це означає втрати і неоптимальний режим. Крім того, в деяких випадках неузгодженість взагалі порушує функціонування всієї линии.

Тепер повернемося до комп`ютерних мереж, де хвильовий опір відіграє важливу роль. Для ліній на основі коаксіальногокабелю (50 Ом) важливе дотримання умови: опору мережевих карт і провідника між ними повинні бути рівні. Тільки в цьому випадку працює система термінаторів і заземлений. Якщо ж який-небудь ділянку кабельної лінії фізично трохи розтягнути (підвісити на провіднику вантаж), то через зміни діаметра провідників в цьому місці зміниться хвильовий опір, виникне відбита хвиля, що порушує роботу системи. При цьому заміряне активний опір лінії може практично не зміниться (бюджетні прилади взагалі не зареєструють збільшення опору). Спроби відновити лінію шляхом пайки провідників на пошкодженій ділянці ще більше погіршать ситуацію, так як з`явиться не просто перехідний опір, а суміш різних середовищ (олово, мідь), в яких хвилі поширюються по-різному.

У популярній ж кручений парі 5 категорії хвильовий опір дорівнює 100 Ом. Завдяки цьому допускається відновлення пайкою і навіть скруткой.