Tuiscint ar Mhachnaimh agus Buan-Thonnta i nDearadh Cuarda RF

Comharthaí RF Fíor-Shaoil
Caithfidh dearadh ciorcaid ardmhinicíochta a bheith ina chúis le dhá fheiniméin thábhachtacha cé go bhfuil siad beagán mistéireach: machnaimh agus tonnta seasta.

Tá a fhios againn ónár nochtadh do bhrainsí eile eolaíochta go bhfuil baint ag tonnta le cineálacha speisialta iompair. Athraontaíonn tonnta solais nuair a bhogann siad ó mheán amháin (mar aer) go meán difriúil (mar ghloine). 

Bíonn tonnta uisce difriúil nuair a bhíonn siad ar bháid nó ar charraigeacha móra. Cuireann tonnta fuaime isteach, agus bíonn éagsúlachtaí tréimhsiúla sa toirt dá bharr (ar a dtugtar “buillí”).

Tá tonnta leictreacha faoi réir iompraíochta nach gcomhcheanglaímid de ghnáth le comharthaí leictreacha. Ní haon ionadh an easpa eolais i gcoitinne ar nádúr tonnta an leictreachais, áfach, toisc go bhfuil na héifeachtaí seo neamhbhríoch nó gan a bheith ann i go leor ciorcad. 

Is féidir le hinnealtóir analógach digiteach nó minicíocht íseal a bheith ag obair ar feadh blianta agus go leor córais rathúla a dhearadh gan tuiscint dhomhain a fháil riamh ar na héifeachtaí tonnta a bhíonn feiceálach i gciorcaid ardmhinicíochta.

Mar a pléadh ar an leathanach roimhe seo, tugtar líne tharchuir ar idirnasc atá faoi réir iompraíochta comhartha speisialta ardmhinicíochta. Ní bhíonn éifeachtaí na líne tarchuir suntasach ach amháin nuair atá fad an idirnasctha an ceathrú cuid ar a laghad den tonnfhad comhartha; dá bhrí sin, ní gá dúinn a bheith buartha faoi airíonna tonnta mura bhfuil muid ag obair le minicíochtaí arda nó idirnaisc an-fhada.

Machnaimh
Machnamh, athraonadh, díraonadh, cur isteach - baineann na hiompraíochtaí tonn clasaiceach seo go léir le radaíocht leictreamaighnéadach. 

Ach ag an bpointe seo táimid fós ag déileáil le comharthaí leictreacha, ie, comharthaí nár thiontaigh an t-aeróg go radaíocht leictreamaighnéadach, agus dá bharr sin ní gá dúinn ach dhá cheann díobh seo a bheith buartha: machnamh agus cur isteach.

De ghnáth smaoinímid ar chomhartha leictreach mar feiniméan aontreo; taistealaíonn sé ó aschur comhábhair amháin go hionchur comhábhair eile, nó i bhfocail eile, ó fhoinse go ualach. I ndearadh RF, áfach, ní mór dúinn a bheith i gcónaí ar an eolas gur féidir le comharthaí taisteal sa dá threo: ó fhoinse go luchtú, cinnte, ach freisin — mar gheall ar mhachnamh — ó ualach go foinse.

Tá taithí ag an tonn ag taisteal feadh an tsreangcmachnamh nuair a shroicheann sé bac fisiceach.

Anailís ar Thonn Uisce
Tarlaíonn machnaimh nuair a bhíonn neamhleanúnachas ag tonn. Samhlaigh go bhfuil tonnta uisce mór mar thoradh ar stoirm trí chuan atá socair de ghnáth. Faoi dheireadh imbhuaileann na tonnta seo le balla carraige soladach. Tuigimid go intuigthe go léireoidh na tonnta seo an balla carraige agus go dtiocfaidh siad ar ais amach sa chuan. Mar sin féin, tá a fhios againn go hiomasach go dtiocfaidh meath suntasach ar fhuinneamh ar ais isteach san aigéan mar thoradh ar thonnta uisce a bhriseann isteach ar an trá. Cén fáth an difríocht?

Aistríonn tonnta fuinneamh. Nuair a bhíonn tonnta uisce ag iomadú trí uisce oscailte, níl an fuinneamh seo ach ag bogadh. Nuair a shroicheann an tonn neamhleanúnachas, áfach, cuirtear isteach ar ghluaiseacht rianúil an fhuinnimh; i gcás trá nó balla carraige, ní féidir iomadú tonnta a thuilleadh. 

Ach cad a tharlaíonn don fhuinneamh a bhí á aistriú ag an tonn? Ní féidir leis imeacht; caithfear é a ionsú nó a léiriú. Ní ghlacann balla na carraige fuinneamh na dtonn, mar sin tarlaíonn machnamh - leanann an fuinneamh ag iomadú i bhfoirm tonnta, ach sa treo eile. Ligeann an trá, áfach, d’fhuinneamh na dtonn a scaipeadh ar bhealach níos céimiúla agus níos nádúrtha. Súnn an trá fuinneamh na toinne, agus dá bhrí sin is beag machnaimh a dhéantar.

Ó Uisce go Leictreoin
Cuireann ciorcaid leictreacha neamhréireachtaí i láthair a théann i bhfeidhm ar iomadú tonn; sa chomhthéacs seo, is é an paraiméadar criticiúil impedance. Samhlaigh tonn leictreach ag taisteal síos líne tharchuir; tá sé seo comhionann leis an tonn uisce i lár na farraige. 

Tá an tonn agus an fuinneamh a ghabhann léi ag iomadú go réidh ón bhfoinse go dtí an t-ualach. Faoi dheireadh, áfach, sroicheann an tonn leictreach a ceann scríbe: antenna, aimplitheoir, srl.

Tá a fhios againn ó leathanach roimhe seo go dtarlaíonn an t-aistriú cumhachta uasta nuair a bhíonn méid an impedance ualaigh cothrom le méid an impedance foinse. (Sa chomhthéacs seo is féidir le “impedance foinse” tagairt a dhéanamh freisin don impedance tréith atá ag líne tharchuir.) 

Le bacainní comhoiriúnaithe, níl aon neamhleanúnachas ann i ndáiríre, mar is féidir leis an ualach fuinneamh uile na toinne a ionsú. Ach mura ndéantar na bacainní a mheaitseáil, ní shúitear ach cuid den fhuinneamh, agus léirítear an fuinneamh atá fágtha i bhfoirm tonn leictreach atá ag taisteal sa treo eile.

Bíonn tionchar ag tromchúis an neamhréire idir an foinse agus an impedance ualaigh ar mhéid an fhuinnimh fhrithchaite. Is iad an dá chás is measa ná ciorcad oscailte agus ciorcad gearr, a fhreagraíonn do impedance ualach gan teorainn agus impedance ualach nialas, faoi seach. 

Léiríonn an dá chás seo neamhleanúnachas iomlán; ní féidir aon fhuinneamh a ionsú, agus dá bharr sin léirítear an fuinneamh go léir.

Tábhacht Meaitseála
Má tá tú fiú tar éis a bheith páirteach i ndearadh nó i dtástáil RF, tá a fhios agat gur ábhar comhchoiteann díospóireachta é comhoiriúnú impedance. Tuigimid anois go gcaithfear bacainní a mheaitseáil chun machnaimh a chosc, ach cén fáth go bhfuil an oiread sin imní ann faoi mhachnamh?

Is í an chéad fhadhb ach éifeachtúlacht. Má tá aimplitheoir cumhachta againn atá ceangailte le haeróg, nílimid ag iarraidh go léireofar leath na cumhachta aschuir ar ais don aimplitheoir. 

Is é an pointe iomlán cumhacht leictreach a ghiniúint is féidir a thiontú ina radaíocht leictreamaighnéadach. Go ginearálta, ba mhaith linn cumhacht a bhogadh ó fhoinse go hualach, agus ciallaíonn sé sin go gcaithfear machnaimh a íoslaghdú.

Tá an dara heagrán beagán níos caolchúisí. Mar thoradh ar chomhartha leanúnach a aistreofar trí líne tharchuir chuig impedance ualaigh neamh-chomhoiriúnach beidh comhartha frithchaite leanúnach ann. Gabhann na tonnta teagmhais agus frithchaite seo a chéile, ag dul i dtreonna difriúla. Mar thoradh ar an gcur isteach tá tonn seasta, ie, patrún tonn stáiseanóireachta atá cothrom le suim an teagmhais agus na dtonnta frithchaite. 

Cruthaíonn an tonn seasta seo éagsúlachtaí aimplitiúid ar feadh fad fisiceach an chábla; tá aimplitiúid buaic níos airde ag áiteanna áirithe, agus tá aimplitiúid buaic níos ísle in áiteanna eile.

Mar thoradh ar thonnta seasta tá voltais atá níos airde ná bunvoltas an chomhartha tarchurtha, agus i gcásanna áirithe bíonn an éifeacht dian go leor chun damáiste fisiciúil a dhéanamh do cháblaí nó do chomhpháirteanna.

Achoimre

* Tá tonnta leictreacha faoi réir machnaimh agus cur isteach.

* Léiríonn tonnta uisce nuair a shroicheann siad bac fisiceach cosúil le balla cloiche. Ar an gcaoi chéanna, tarlaíonn machnamh leictreach nuair a bhíonn comhartha AC ag teacht ar neamhleanúnachas impedance.

* Is féidir linn frithchaitheamh a chosc tríd an impedance ualach a mheaitseáil le impedance tréith na líne tarchuir. Ligeann sé seo don ualach fuinneamh na dtonn a ionsú.

* Tá fadhbanna ag frithchaitheamh toisc go laghdaíonn siad an méid cumhachta is féidir a aistriú ón bhfoinse go dtí an t-ualach.

* Bíonn tonnta seasta mar thoradh ar mhachnaimh freisin; is féidir leis na codanna ard-aimplitiúide de thonn seasta dochar a dhéanamh do chomhpháirteanna nó do cháblaí.

Fág nóta 

Liosta Teachtaireachtaí