เหตุใดคุณลักษณะความต้านทานจึงสำคัญเฉพาะเมื่อการติดตามมีความยาวมากกว่าครึ่งของความยาวคลื่นเท่านั้น

ทำไมความต้านทานลักษณะเฉพาะของร่องรอยไม่ได้รับการพิจารณาเมื่อร่องรอยสั้นกว่าความยาวคลื่นครึ่งหนึ่ง? ฉันมีปัญหาเดียวกันกับการเลี้ยวเบนของแสงซึ่งเกิดขึ้นเมื่อรูเข็มเล็กกว่าครึ่งความยาวคลื่น - มันค่อนข้างเข้าท่า แต่ฉันไม่สามารถ "เห็น" มันฉันไม่เข้าใจว่าความยาวคลื่นนั้นสัมพันธ์กับการสะท้อนกลับอย่างไร (ซึ่งฉันถือว่าเป็นเหตุผลเดียวที่เราสนใจการจับคู่ความต้านทาน) ฉันพยายามทำให้คลื่นทะเลคล้ายคลึงกัน แต่ ... ความจริงที่ว่าฉันขอให้มันบอกว่ามันทั้งหมด

การส่งเสริมตนเองไร้ยางอาย: การจำลองสายส่งสัญญาณออนไลน์

การปรับความยาวของสายส่งเทียบกับความถี่สัญญาณนั้นเทียบเท่ากับการปรับการหน่วงเวลา ( tDelay) กับการเพิ่มเวลา ( tRise)

พารามิเตอร์บางอย่างที่น่าสนใจ: tDelay=tRise/10ชุด นี่เป็นกรณีที่ความยาวคลื่นยาวกว่าสายส่งมาก โปรดสังเกตว่ารอยสีแดงจะสะท้อนจากจุดสิ้นสุดไกลหลายครั้งก่อนถึงจุดสูงสุด "กับ" ระดับ 1V อย่างไรก็ตามการสะท้อนแต่ละครั้งมีขนาดค่อนข้างเล็กเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่ด้านซ้ายของร่องรอยสีแดงไม่ได้มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในระดับไดรฟ์ (ร่องรอยสีน้ำเงิน) สัญญาณสามารถแพร่กระจายไปยังเป้าหมายได้เร็วพอที่ระยะทางในการแยกไม่สำคัญเกินไป

tDelay=tRise/2ตอนนี้ทำซ้ำกับกรณีของการพูด ขอให้สังเกตว่าการแยกแรงดันไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดการขับขี่จากแรงดันการเลิกจ้างสีแดงไม่ตรงกันอย่างมีนัยสำคัญมากขึ้น เมื่อสัญญาณมาถึงจุดสิ้นสุดของสายส่งการสะท้อนค่อนข้างรุนแรง ความไม่ตรงกันระหว่างสิ่งที่ผู้รับคิดว่าแรงดันไฟฟ้าของไดรฟ์คืออะไรและแรงดันไฟฟ้าของไดรฟ์ที่แท้จริงจะกำหนดขนาดของการสะท้อนแสงใด ๆ การสะท้อนซ้ำหลายครั้งเกิดขึ้นเนื่องจากการสะท้อนกลับทำให้ระดับบรรทัดถ่ายภาพเกินระดับที่มา แต่มีขนาดเล็กกว่าการสะท้อนภาพแรก สัญญาณจะสะท้อนซ้ำ ๆ จนกระทั่งระดับใกล้เคียงกับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งกำเนิด

การติดตามความยาวคลื่น 1/4 หรือสั้นกว่านั้นอาจมีผลกระทบมาก กฎทั่วไปของหัวแม่มือที่ฉันเคยได้ยินและใช้คือคุณอาจละเลยผลกระทบของสายส่งเมื่อความยาวน้อยกว่า 1/10 หรือ 1/20 ความยาวคลื่น

สำหรับตัวอย่างง่ายๆสมมติว่าคุณยุติความยาวคลื่น 1/4 ของวงจรที่มีวงจรเปิดและขับมันด้วยแหล่งกำเนิดความถี่เดียว หลังจากสัญญาณสะท้อนกลับไปยังแหล่งกำเนิด (ห่างออกไป 1/4 ความยาวคลื่น) มันจะมองไปที่แหล่งกำเนิดสัญญาณเช่นกำลังขับลัดวงจรแทนการเปิด นั่นเป็นผลกระทบที่สำคัญมาก

สำหรับสถานการณ์ที่ปกติมากขึ้นในการออกแบบดิจิทัลคุณออกแบบเส้นเป็น 50 โอห์มและยุติบรรทัดด้วย 50 โอห์ม แต่ความต้านทานลักษณะที่แท้จริงของสายอาจแตกต่างกันไปในการผลิตระหว่าง 45 และ 55 โอห์ม คุณต้องการทราบว่าเอฟเฟกต์ที่จะมีต่อความสมบูรณ์ของสัญญาณนั้นใหญ่เพียงใด

หากสายยาวสัญญาณแพร่กระจายไปยังจุดสิ้นสุดและสะท้อนกลับ จากนั้นจะแพร่กระจายกลับไปยังแหล่งที่มา (ซึ่งอาจไม่เหมาะกับทุกคน) และสะท้อนให้เห็นอีกครั้ง และอื่น ๆ สิ่งนี้สร้างแรงดันไฟฟ้าที่โหลดด้วยวงแหวนที่สำคัญบนขอบที่เพิ่มขึ้นและลดลงแต่ละอัน เวลาที่แหวนนี้จะตายจะใช้เวลานานกว่าหากการแกะสลักนั้นยาวกว่าเพราะมันใช้เวลาในการสะท้อนกลับไปมา

ในทางกลับกันถ้าเส้นสั้นมาก (ความยาวคลื่นน้อยกว่า 1/10 ที่ "ความถี่วิกฤต" ที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นและลดลงของสัญญาณดิจิตอล) การสะท้อนเหล่านี้จะเกิดขึ้นภายในเวลาที่เพิ่มขึ้นหรือ ขอบตกนั้นยังอยู่ในระหว่างดำเนินการและจะไม่สร้างเสียงเรียกเข้ามากเกินไป (โหลดเกินจริงหรือขีดล่าง) ที่โหลด

นี่คือเหตุผลที่คุณมักจะได้ยินกฎง่ายๆที่ไม่จำเป็นต้องมีการควบคุมอิมพิแดนซ์เมื่อความยาวการติดตามเป็นส่วนเล็ก ๆ ของความยาวคลื่น

ความยาวคลื่นยาวเมื่อเทียบกับร่องรอยจริง ๆ แล้วหมายความว่ามีแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยตามปลาย - ด้านหนึ่งมักจะเป็นแรงดันเกือบเท่ากับปลายอีกข้างหนึ่งเสมอ (เมื่อเทียบกับขนาดของสัญญาณ) ดังนั้นผลกระทบของการสะท้อนกลับจึงน้อยที่สุด

ดังที่ @ThePhoton บอกว่าคุณควรคิดถึงความยาวคลื่น 1/10 หรือ 1/20 ไม่ 1/4

หากคุณนึกถึงคลื่นของน้ำในถังลึกที่แคบและด้านหนึ่งไม่สามารถสูงกว่าอีกด้านหนึ่งได้ (10 เท่าของความยาวคลื่นพูด) มันจะกลายเป็นเหมือนการเพิ่มและลดน้ำในถัง

สายเคเบิลที่ไม่มีคลื่นหนึ่งในสี่ส่วนจะมีลักษณะเป็นวงแหวนสั้นและควรหลีกเลี่ยงด้วยเหตุผลที่ชัดเจน ในขณะที่สายเคเบิลลดความยาวของสิ่งต่าง ๆ จะดีขึ้นสำหรับชิ้นส่วนความถี่สูงของสเปกตรัมสัญญาณของคุณและโดยทั่วไปประมาณหนึ่งในสิบของการยุติความยาวคลื่นจะถูกลืม

นี่คือสิ่งที่เส้นปลายเปิดปรากฏเมื่อความยาวของมันถูกจับคู่กับความยาวคลื่นหนึ่งส่วนสี่ของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้: -

http://www.ibiblio.org/kuphaldt/electricCircuits/AC/02383.png

และถ้าคุณต้องการที่จะเข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับมันเว็บไซต์นี้สามารถช่วย