BALUN NEDİR?

      Amatör telsiz cihazının iletişim hattı ile anten arasında kullanılan bir aparattır. BALanced to UNbalanced (Belınsıd tu Anbılınsıd) (dengeliden dengesize), kelimelerinden alıntı yapılarak BALUN şeklinde türetilmiştir. Belın olarak telaffuz edilir. Balunlar işlem görecek frekansa göre imal edilmiş silindir veya çember şeklindeki ferit nüve üzerine, yuvarlak kesitli tek ya da çok damarlı kablo ile çeşitli sarımlar uygulanarak imal edilir. İletişim hattı verici radyo frekans güç çıkışı empedansına paralel olarak amatör telsiz cihazlarında genellikle 50 ohm olarak kullanılan frekans gönderme ve alma kablosu olarak tanımlanabilir.
Anten; iletişim hattı veya balun sonrasında yer alan, buradan gelen elektromanyetik dalgaları bulunduğu ortama yayan, bulunduğu ortamdaki elektromanyetik dalgaları toplayıp, balun veya iletişim hattı yoluyla alıcıya ileten alet ya da aparat’a denir.

Kullanma Nedenleri: Balunlar, kullanılan anten empendansında bir değişiklik yapmak için, Dengeli yükleri dengesiz yada dengesiz yükleri dengeli hale getirmek için, İstenmeyen frekansları bastırmak için kullanılır.

ANTEN

     Antenler, elektromanyetik dalgaları yaymak ve yakalamak için oluşturulmuş elektronik devre elemanlarıdır. Bir anten aynı anda hem alıcı hem de verici görevi görebilir. Uzun mesafeler arasındaki ses ve görüntü taşıması kablo ile yapılırsa oldukça masraflı olur ve sürekli bakım gerektirir. Bunun yerine antenlerin kullanılması bu sorunu çözmüştür.

    Antenler ve Uydular, boşlukta yayılmakta olan elektromanyetik dalgaların amaca uygun olanını yakalar, kuvvetlendirir ve alıcı cihaza aktarır. TV antenlerin yaptığı görev de bundan ibarettir. TV Antenlerinde yön çok önemlidir. Yön, yayının olduğu doğrultu ile ilgilidir. Özellikle yüksek frekansta ve yönlendirilmiş vericilerde, alıcı anten le verici anten birbirlerine doğru olmalıdır. Ayrıca antenin direnci, iletken hattın direnci ve alıcının giriş direnci birbirine eşit değilse sinyal kayıpları yaşanabilir.

ANTENDEKİ KAYIPLAR

     Antene yakın binalar, ağaçlar, dağ vb. gibi engeller varsa, antenden alınan enerjinin bir kısmı emilir. Antenin uç kısımları bu gibi gelgellerden uzak tutulmalıdır. Anten yakınlarındaki iletken yüzeyler, çıkan enerjiyi tekrar antene yansıtır. Bu yüzden antenler, direk, metal, çatı ve binalardan uzak tutulmalıdır. Rutubetin olduğu yerlerde kaliteli yalıtkanlar kullanılmalıdır (ör: porselenler). Antenler uzunsa, uçlar arasındaki voltaj farkları azdır. Boyunu uzatmak için seri bobin, kısaltmak için seri kondansatör bağlanır.

ANTEN ÇEŞİTLERİ

     Radar antenler, parabolik antenler, horn antenler genellikle kullanılanlar çubuk şeklinde olanlar, yansıtıcı antenler, grup antenleri ve manyetik antenler dir.

Yarım Dalga Anten (Hertz Anten): Dalga  boyunun yarısı ebatlarındaki dipol antene   hertz anten  denir. Genellikle 2 MHz üzeri frekanslarda   yaygın  kullanılır. Hertz anten bir seri rezonans  devresine eşdeğerdir. Yüksek frekanslı elektrik enerjisi antenin orta  uçlarından beslendiğinde   açık olan anten uçlarında gerilim maksimum akım ise sıfır   olur.  Antenin orta kısmına yaklaştıkça akım artar gerilim azalır. Antenin orta  ucundaki empedans yaklaşık 73 ohm’dur. Yarım dalga dipol, yayılacak veya alınacak frekansın yarım dalga boyu uzunluğunda ve topraktan yine en az yarım dalga boyu uzaklıkta bulunan bir çubuk veya tel  dir. Bu uzunluk antenin bu dalgaya ayarlanmış olmasını sağlar. Bu antenin elektronları anten içinde bu frekansta hareket yapabilirler. Kısacası, bu frekans, antenin " Rezonans Frekansı " (Özsalınım Frekansı) dır. Dolayısıyla, eğer gelen dalga rezonans frekansındaysa elektronlar bu dalganın uyarımlarına rahatça uyarlar. Aksi takdirde salınımları zorlaşır. Böylelikle antenler aynı zamanda seçicilik görevide yapmaktadırlar.

Markoni Anten: Düşey  olarak monte edilmiş alt ucu doğrudan toprağa bağlanmış ya da antenin   bir ucu  topraklanmış ¼ dalga boyundaki tek kutuplu antenlere markoni  anten denir.
Markoni antende toprak   üstündeki  kısmıyla aynı boyda toprak altında hayali olduğu kabul edilir. Hertz   antene  göre avantajı boyunun yarı yarıya az olmasıdır.

Rombik Anten: Eşkenar  dörtgen teşkil edecek şekilde birleştirilmiş dört iletkenden oluşur. Antenin  bütün kenarları ve karşılıklı açıları eşittir. Bu antenler rezonanssız  antenlerdir. Bu yüzden ucunda sonlandırma direnci vardır. 3MHz – 30MHz   arası  frekanslarda kullanılır.

 Çerçeve Antenler:  Temel  çerçeve anten, bir dalga boyundan yeteri kadar kısa olan ve RF akım taşıyan tek  sarımlı tel bobindir. Daha çok yön bulma antenleri olarak ve mobil iletişimde kullanılır.

VHF – UHF ANTENLER

      Televizyon antenleri temel üç elemandan meydana   gelir.  Bunlar reflektör, dipol ve direktördür.

Reflektör: Dipolden ¼   dalga boyu  geriye yerleştirilmiş boru şeklinde bir iletkendir. Vericiden gönderilen  elektro manyetik dalgaları dipole doğru  yönlendirmektir.

Dipol: Havadaki elektro   manyetik  dalgaları algılayan ana elemandır. Antenin aslını oluşturur. Dipol empedansı ile koaksiyel  kablo empedansı birbirine eşit olmalıdır.

Direktör: Dipolün ön   kısmında 1/8  dalga boyu uzaklığına yerleştirilen metal borulardır. Anten kazancını   arttırır.  Antenin yön bağımlılığını arttırır. 

  UYDU ANTENLERİ

       Hüzme halinde uydudan gelen elektro manyetik   dalgaları her  kesimden yansıtarak orta bir yerde odaklayan çanak anten sistemleridir.   Uydudan  gelen sinyaller çok zayıf olduğu için bir parabolik çanak sistemiyle   sinyaller  bir noktada toplanıp odaklanır. Buradaki LNB ile bu sinyaller algılanır.
            Uydu  antenleri yapı olarak fiber ve alüminyum olmak üzere temelde iki   çeşittir. Fiber antenlerin yansıtma   özelliği olmadığından üzerleri  iletken maddelerle kaplanır. Çanak ebatları yarım metreden birkaç   metreye kadar  olabilmektedir.
            Uydu  antenlerinin ebatları büyük olduğundan ve rüzgâr  tutmasından dolayı sağlam monte edilmelidir. Temelde sabit ( Fix mount ) ve   hareketli ( polar mount ) olmak üzere iki   montaj şekli vardır.

İLETİM HATLARI

     Antenler görev bakımından genelde üç ayrı gurup elemanlardan oluşurlar. Bu üç ayrı gurup elemanlar; Sürücü Eleman (Driven Element), Yönlendirici Eleman (Director Element) ve Yansıtıcı Eleman (Reflector Element) olarak tanımlanırlar.

1 - Sürücü Elemanlar: Bu eleman, anten bağlantı kablosunun doğrudan doğruya bağlandığı elemandır. Bu eleman verici antende ışınlayıcı  (Radiator) olarak görev yapar. Alıcı antende ise gelen dalganın enerji verdiği ve elektronlarını salındırdığı elemandır. Gerek alıcılar antenlerde ve gerekse verici antenlerde bu elemanlar aynı frekansta aynı biçime sahiptirler. Sürücü eleman olarak üç farklı çeşit temel olmaktadır.

 1) Tel ve çubuk antenler 2) Kapalı dipol antenler 3) Boru antenler.  

2 - Yönlendirici Elemanlar: Bu elemanlar antende yardımcı görevini üstlenmektedirler. Bir antenin belli bir yöne bakmasını sağlayan " Mercek " görevi üstlenirler. Mercek görevini yerine getirebilmesi içinde sürücü elemanın önünde yer alır.

3 - Yansıtıcı Elemanlar: Bu elemanlar da yönlendirici elemanlar gibi yardımcı görevi üstlenmektedirler. Genellikle bir antenin bakmakta olduğu yöne doğru " Ayna " görevi yaparlar. Bu ayna görevini yerine getirebilmesi için de sürücü ve yönlendirici elemanların arkasında yer alırlar.
Bu üç gurup elemanın yer aldığı konumları en iyi " Yagi " olarak tanımlanan anten türü üzerinde izleyebiliriz.

SWR Nedir?

SWR değeri RF enerjisini antene taşıyan transmisyon hatlarında meydana gelen SWR değeridir. Duran dalga olarak adlandırılan ve transmisyon hattının karakteristik empedansının antenin çalışılan frekanstaki karakteristik empedansına uygun olmaması durumunda RF enerjisinin bir kısmı geriye yansır. Yansımanın miktarı iki empedans arasındaki farka bağlıdır.

Yararlanılan Kaynaklar: http://www.headendsistem.com/haberler/3017--anten-cetler-.html

http://blog.uyduca.com/2009/08/antenler-ve-antenlerdeki-sinyal-kayplar.html

http://www.qsl.net/ta1ka/balun/balun.htm

http://www.radyoamatorleri.com/balun-nedir-1-what-is-balun1-t252.0.html

SORULAR

1)İletim hattını tanımlayın?

Cevap: Elektrik enerjisini bir noktadan bir noktaya başka bir noktaya aktarmak için kullanılan bir metalik iletken sistemidir. Daha keskin olarak söylersek iletim hattı ,tel çifti yada tel çiftleri sistemi gibi , bir yalıtkan tarafından ayrılmış iki veya daha çok iletkendir

2) Enine elektromanyetik dalgayı tanımlayın?

Cevap: Elektromanyetik dalga (EM) dalga, bir elektrik yükünün ivmesinin ürettiği dalgadır. Enine bir dalga, yer değiştirme yönünün yayınım yönüne dik olduğu bir dalgadır.

3) Dalga hızını tanımlayın?

Cevap: Dalgalar, dalga türüne ve yayınım özelliklerine bağlı olarak farklı hızlarda ilerler. Ses dalgaları normal atmosferde yaklaşık 1100n f/s (360m/s) de ilerler. Elektromanyetik dalgaların

4) Enine elektromanyetik bir dalgada frekansı ve dalga boyunu tanımlayın?

Cevap: Elektriksel gücün bir iletim hattında yayılımı enine elektromanyetik dalgalar şeklinde olur. Enine bir dalga yer değiştirme yönünün yayınım yönüne dik olduğu bir dalgadır.

Dalga boyu: Bir elektromanyetik dalganın salınımları periyodik ve tekrarlanmalıdır. Dolayısıyla bu salınımlar bir frekansla temsil edilebilir.

5) Dengeli ve dengesiz iletim hatlarını tanımlayın?

Cevap: Dengeli iletim hattında, her iki iletkende akım taşır ve tellerdeki akımlar birbirlerinden 180° farklı fazlardadır. Dengesiz bir iletim hattında, tellerden birinin gerilimi toprak gerilimi değerindedir, diğer tel ise akımın tümünü taşır.

6) Açık telli bir iletim hattını tanımlayın?

Cevap: Açık telli iletim hattı, paralel iki telli bir iletkendir. Bu iletim hattı, birbirine yakın yerleştirilmiş ve hava ile ayrılan paralel iki telden oluşur. Bu teller cm ile 15 cm arasındadır.

7) İkiz uçlu iletim hattını tanımlayın?

Cevap: İkiz uç iki telli paralel iletkenli hattının bir başka biçimidir. İkiz uca çoğunlukla şerit adı verilir. İkiz uç temel olarak açık telli bir iletim hattının aynısıdır; arasındaki fark, iki iletken arasındaki aralayıcıların yerine kesintisiz içi dolu bir dielektrik yerleştirilmiş olmasıdır.

8) Bükülü çift iletkenli iletim hattını tanımlayın?

Cevap: Bükülü çift iletkenli bir kablo, iki yalıtılmış il etkeni birlikte bükerek oluşturulur. Çiftler çoğunlukla birimler şeklinde bükülür ve daha sonra bu birimler kablonun çekirdek kısmını oluşturur.

9) Kalkanlanmış iletim hattını tanımlayın?

Cevap: Yayılım kayıplarını ve girişimi azaltmak için paralel iki telli iletim hatları çoğunlukla iletken metal bir örgünün içine yerleştirilir. Örgü toprağa bağlıdır ve bir kalkan vazifesi görür.

10) Eşmerkezli bir iletim hattını tanımlayın?

Cevap: Paralel iletkenli iletken hatları alçak-frekans uygulamaları için uygundur. Ancak yüksek frekanslarda.

11) Bir iletim hattının iletim ve fiziksel özelliklerini açıklayınız?

Cevap: Bir iletim hattının özellikleri, tel iletkenliği, yalıtkanın dielektrik sabiti gibi elektriksel özellikleri ile telin çapı ve iletken aralığı gibi fiziksel özelliği tarafından belirlenir. Bu özelliklerde temel elektriksel sabitleri: seri dc direnç (R), seri indüktans (L), şönt kapasitesi (C) ve şönt iletkenlik (G) . Direnç ve indüktans hat üzerine meydana gelir; buna karşılık, kapasitans ve iletkenlik iki iletkenin arasında meydana gelir.

12) Bir iletim hattının dört temel sabitini sıralayın ve açıklayın?

Cevap: Açık telli iletim hattı: Açık telli iletim hattı, paralel iki telli bir iletkendir. Bu iletim hattı, birbirine yakın yerleştirilmiş ve hava ile ayrılan paralel iki telden oluşmaktadır.

İki Uç: İki telli paralel iletkenli iletim hattının bir başka biçimidir. İki uca genellikle şerit kablo adı verilir.

Bükülü çift iletkenli kablo: Bükülü çift iletkenli bir kablo, iki yalıtılmış iletkeni bükerek oluşturur. Çiftler genellikle birimler şeklinde bükülür ve daha sonra bu birimler kablonun çekirdek kısmını oluşturur.

Kalkanlanmış çift iletkenli kablo: Yayılım kayıplarını ve girişimi azaltmak için paralel iki telli iletim hatları çoğunlukla iletken metal bir örgünün içine yerleştirilir. Örgü toprağa bağlıdır ve bir kalkan vazifesi ğörür.

13) Bir iletim hattının karakteristik empedansını açıklayınız?

Cevap: Yüksek frekanslarda bir iletim hattının karakteristik empedansının bir sabite yaklaştığı, frekanstan ve uzunluktan bağımsız olduğu ve yalnızca dağılmış indüktans ve kapasitansla belirlendiği görülebilir. Karakteristik empedansın faz açısının 0º olduğu da görülmektedir. Bu Nedenle Zₒ tamamıyla direnil (rezistif) görünmektedir. Gelen enerjinin tümü hat tarafından soğutulur.

14) Bir iletim hattının hangi özellikleri hattın karakteristik empedansını belirler?

Cevap: Tamamıyla omik bir açıdan bakıldığında ,sonsuz sayıda bölümden oluşmuş bir iletim hattına bakıldığında görülen empedansın, karakteristik empedansa yaklaştığı kolayca görülebilir.

15) Bir iletim hattında yayınım sabitini tanımlayın?

Cevap: TEM bir dalga iletim hattında ilerlerken, mesafeyle birlikte gerilim ya da akımdaki azalmayı bulmak üzere kullanılır.

16) Bir iletim hattında hız faktörünü tanımlayın?

Cevap: Bir ortamdaki hız faktörü (bazen hız sabiti de denir ), bu ortamdaki yayınım hızının, boş alandaki yayınım hızına oranı olarak tanımlanır

17) Bir iletim hattının hangi özellikleri hattın hız faktörünü belirler?

Cevap: Hava, kauçuk, polietilen, teflon, teflon köpük, teflon pinler, teflon sipral.

18) Bir iletim hattının hangi özellikleri hattın dielektrik sabitini belirler?

Cevap: Bir malzemenin dielektrik sabiti, malzemenin temel sabitleri olan indüktansına ve kapasitansına bağlıdır. İndüktörler manyetik enerji, kondansatör ise elektrik enerjisi saklar. Bir indükrör ya da bir kondansatör enerji alması ya da enerji vermesi sınırlı bir zaman alır. Dolayısıyla, elektromanyetik dalganın iletim hattında yayınım hızı, kablonun indüktansına ve kapasitansına bağlı olarak değişir.

19) Bir iletim hattının elektriksel uzunluğunu tanımlayın?

Cevap: Bir iletim hattının uzunluğunun, bu iletim hattında yayınım yapan dalganın boyuna oranı, iletim hattı davranışının analizinde önemli bir husustur. Alçak frekanslarda hat üzerindeki gerilim nispeten sabit kalır. Ancak yüksek frekanslarda, sinyalin birçok dalga boyları, iletim hattında aynı anda bulunabilir.

20) Beş tür iletim hattı kaybı sıralayın ve açıklayın?

Cevap: İletken kaybı: Akım bir iletim hattında aktığı ve iletim hattının sınırlı bir direnci olduğu için, yapısal ve kaçınılmaz bir güç kaybı vardır. Bu güç kaybına bazen iletken kaybı ya da iletken ısınma kaybı denir.

Yayılım Kaybı : Eğer bir iletim hattında iletkenler arasındaki aralık, bir dalga boyunun önemli bir kesiri olacak kadar büyükse, iletkeni çevreleyen elektrostatik ve elektromanyetik alanlar, hattının bir anten gibi çalışmasına ve enerjiyi kendine yakın iletkenlere aktarılmasına neden olmasıdır.

Dielektrik Isınma Kaybı: Bir iletim hattının iki iletkeni arasındaki gerilim farkı, dielektrik ısınmaya neden olur.

Bağlaşım Kaydı: Bağlaşım kaybı bir iletim hattına ya da bir iletim hattından bağlantı yapıldığında veya iletim hattının iki ayrı parçası birbirine bağlandığında meydana gelir.

Korona: Korona, bir iletim hattının iki iletkeni arasındaki gerilim farkı, yalıtkan dielektriğin çökme (atlama) gerilimi diğerini aştığında , iki iletken arasında meydana gelen arktır.

21) Gelen dalgayı ve yansıyan dalgayı açıklayın?

Cevap: Kaynak dan yüke doğru giden sinyal gelen dalga yükten kaynağa giden dalgalar yansıyan dalgalardır.

22) Rezonanslı bir iletim hattını ve rezonans olmayan bir iletim hattını açıklayın?

Cevap: Yansıyan gücü olmayan iletim hattının düz hat ya da rezonanssız hat denir. Kayıpsız bir iletim hattında kaynağın yerine açık devre ya da açık devre konulsaydı, hatta bulunan enerji, bir tank devresindeki güce benzer şekilde yük veya kaynak uçları arasında ileri geri yansırdı (salınım yapardı).Böyle bir iletim hattına rezonanslı devre denir.

23) Yansıma katsayısını tanımlayın?

Cevap: Yansıma katsayısı, yansıyan gerilimin gelen gerilime ya da yansıyan akımın gelen akıma oranını gösteren vektörel bir niceliktir.

24) Duran dalgayı ve duran dalga oranını açıklayın?

Cevap: Bir iletim hattında duran bir dalganın maksimum geriliminin minimum gerilimine ya da maksimum akımının akımına oranı olarak tanımlanır. SWR’ ye çoğunlukla gerilim duran dalga oranı (VSWR) denir. SWR, temel olarak iletim hattının yük empedansı ile karakteristik arasındaki eşlemenin bir ölçüsüdür. Matematiksel olarak SWR =Vmaks/Vmin olarak gösterilir.

25) Açık bir iletim hattında duran dalgaları açıklayın?

Cevap: Gelen ve yansıyan dalgalar aynı noktadan ters yönlerde geçtiğinde, hatta duran dalgalar oluşur. Açık devreyle sonlandırılmış bir iletim hattındaki gerilim ve akım duran dalgalarını göstermektedir. Gerilim duran dalgasının açık uçta maksimum değerde, açık uçtan dalga boyunun dörtte biri uzaklıkta ise minimum değerde olduğu görülmektedir. Akım duran dalgası, açık uçta minimum değere, açık uçtan dalga boyunun dört de birini uzaklık da ise maksimum değere sahiptir.

26) Kısa devre bir iletim hattında duran dalgayı açıklayın?

Cevap: Açık devreyle sonlandırılan hatta olduğu gibi, kısa devreyle sonlandırılan bir iletim hattında gelen gücün hiçbir kısmı yük tarafından soğurulmaz. Ancak kısa devre bir hatta, gelen gerilim ve akım dalgaları, açık hatta yansıdıklarının tersi biçiminde geri yansırlar. Gerilim dalgası sonsuz uzunlukta bir hatta ilerlemesi 180° faz farkıyla yansır; akım dalgası ise kısa devre yokmuş gibi tamamen aynı şekilde yansır. Gerilim duran dalgasının kısa devre uçta minimum değerde; kısa devre uçtan dörtte bir dalga boyu geride minimum değerdedir. Gerilim ve akım duran dalgaları, her dörtte bir dalga boyunda kendini tekrarlar. Dolayısıyla her dörtte bir dalga boyu ilerlendiğinde empedans maksimuma minimum, minimumsa maksimum olur.

27) Bir iletim hattının giriş empedansını tanımlayın ?

Cevap: Bir iletim hattında kısa ya da açık devreyle sonlandırıldığı zaman her dörtte bir dalga boyu ilerlendiğinde bir empedans terslenmesi meydana geldiği gösterilmişti. Kayıpsız bir iletim hattında, empedans sonsuz ile sıfır arasında değişir. Ancak güç kayıplarının meydana geldiği gerçek hayattaki bir durumda, yansıyan dalganın genliği, gelen dalganın genliğinden her zaman daha azdır. Dolayısıyla hattın kısa ya da açık devreyle sonlandırılmış olmasına bağlı olarak, empedans belli bir maksimum değerden belli bir minimum değere (ya da bir minimum değerden belli bir maksimum değere) değişir.

28) Çeyrek dalga boyundan daha uzun olan ve kısa devreyle sonlandırılmış bir iletim hattının davranışını anlatın; çeyrek dalga boyundan daha kısa olan ve kısa devreyle sonlandırılmış bir iletim hattının davranışını açıklayınız?

Cevap: Çeyrek dalga boyundan daha uzun olan ve açık daha uzun olan daha kısa devreyle sonlandırılmış bir iletim hattının gerilim fazör diyagramları, fazör diyagramlarıyla özdeştir ; tek fark, fazörlerin 180° derece farklı olmalarıdır. Hattın kaynak uçundaki toplam gerilim, akımın 90° ilerisinde gider ve hat kapasitif görünür.

Çeyrek dalga boyundan daha kısa devreyle sonlandırılmış bir iletim hattının gerilim ve akım fazör diyagramları fazör diyagramlarıyla özdeştir; tek fark, fazörlerin 180°farklı olanlarıdır. Gerilim kısa devre uçta 180°terslenir; yansıyan akım dalgasının fazı ise, akım sonsuz bir iletim hattında ilerlediğinde sahip olacağı fazla aynıdır. Dolayısıyla hattın kaynak ucundaki toplam gerilim, 90°gerisine gider ve hat indüktif görünür.

29) Çeyrek dalga boyundan daha uzun olan ve açık devreyle sonlandırılmış bir iletim hattının davranışını ; çeyrek dalga boyundan daha kısa olan ve açık devreyle sonlandırılmış bir iletim hattının davranışını anlatın?

Cevap:

30) Bir devre öğesi olarak açık bir iletim hattının davranışının anlattın?

Cevap: Elektriksel uzunluğa bağlı olarak açık bir iletim hattının bir direnç, bir indüktör ya da bir kondansatör gibi davranabileceği açıkça görülmektedir. Açık bir hatta duran dalga patemleri, her yarım dalga boyu uzunlukta tekrar ettiği için, giriş empedansı da her yarım dalga boyunda tekrar eder. Açık bir iletim hattının farklı elektiriksel uzunluklar için, giriş empedansındaki değişimleri göstermektedir. Açık bir hattın, açık uçta ve açık uça izleyen yarım dalga boyu aralıklarla omik ve maksimum; açıktan çeyrek dalga boyu uzaklıktaki noktada ve bu noktayı izleyen yarım dalga boyu aralıklarla omik ve maksimum olduğu görülür.

31) Bir devre öğesi olarak kısa devre bir iletim hattının davranışını anlattın?

Cevap: Elektriksel uzunluğa bağlı olarak kısa bir iletim hattının bir direnç, bir indüktör ya da bir kondansatör gibi davranabileceği açıkça görülmektedir. Kısa devre hatta duran dalga paternleri, her yarım dalga boyu uzunlukta tekrar ettiği için, giriş empedansı da her yarım dalga boyunda tekrar eder. Kısa devre iletim hattının farklı elektiriksel uzunluklar için, giriş empedansındaki değişimleri göstermektedir. Kısa devre bir hattın, kısa devre uçta ve kısa devre ucu izleyen yarım dalga boyu aralıklarla ömik ve minimum; kısa devreden çeyrek dalga boyu uzaklıktaki noktada ve bu noktayı izleyen yarım dalga boyu aralıklarla omik ve maksimum olduğu görülür.

32) Çeyrek dalga boyu iletim hattının giriş empedansı özelliklerini anlattın?

Cevap: iletim hatları gerek kısa devre gerekse açık devre bölümlerinin, hatların elektriksel uzunluklarına bağlı olarak direnç, indüktör ya da kondansatör gibi davranabileceği görülmektedir.

33) Çeyrek dalga boyundan daha kısa bir iletim hattının giriş empedansı özelliklerini anlatın; çeyrek dalga boyundan daha uzun olan bir iletim hattının giriş empedansı özelliklerini anlatın?

Cevap: Çeyrek dalga boyundan daha kısa olan elektriksel uzunluklarda, giriş empedansı kapasitiftir ve uzunlukla birlikte azalır. Çeyrek dalga boyu ile yarım dalga boyu arasındaki elektriksel uzunluklarda giriş empedansı indüktiftir ve uzunlukla birlikte artar. Kapasitans ve indüktans patemleri de her yarım dalga boyu uzunlukta tekrar ederler.

Çeyrek dalga boyundan daha kısa olan elektriksel uzunluklarda, giriş empedansı indüktiftir ve uzunlukla birlikte artar. Çeyrek dalga boyu ile yarım dalga boyu arasındaki elektriksel uzunluklarda giriş empedansı kapasitiftir ve uzunlukla birlikte azalır. Kapasitans ve indüktans patemleri de her yarım dalga boyu uzunlukta tekrar ederler.

34) Çeyrek dalga boyu transformatör eşlemesini açıklayın?

Cevap: Çeyrek dalga boyu transformatörleri iletim hatlarını, direnci hattın karakteristik empedansına eşit olmayan tamamen omik yüklere eşlemede kullanılır. Çeyrek dalga boyu transformatörün aslında bir transformatör değil bir iletim hattında transformatör gibi davranan bir çeyrek dalga boyu bölümü dür.

35) Kütükle empedans eşlemenin nasıl gerçekleştirildiğini açıklayın?

Cevap: Bir yük tamamen indüktif ya da tamamen kapasitif olduğunda, enerji soğurmaz. Yansıma katsayısı 1’dir ve SWR sonsuzdur. Yük karmaşık bir empedans ise iletim hattını yüke eşlemek için reaktif bileşeni yok etmek gerekir. Bunu gerçekleştirmek için genel olarak iletim hattı kütükleri kullanılır. İletim hattı kütüğü, esas olarak yüke olabildiğince yakın yerleştirilen ek bir iletim hattı parçasıdır. Kütüğün süseptansı (admitansının sanal bileşeni), yükün süseptansını sıfırlamada kullanılır. Kütükle empedans eşleme kısa devre bir kütük ya da açık devre bir kütük kullanılabilir. Ancak kısa devre kütükler tercih edilmektedir, çünkü açık devre kütükler, özellikle frekans yüksekse yayılım eğilimi gösterir.

PROBLEMLER

1)     Frekansları aşağıda verilmiş olan elektromanyetik dalgaların dalga boylarını bulun : 1 kHz, 100 kHz, 1 MHz ve 1 GHz.

Cevap :

A) 3*10m/s / 1kHz= 300 000 000 / 1000 = 300.000

B) 3*10⁸ m/s / 100kHz= 300 000 000 / 100 000 = 3 000

C) 3*10⁸ m/s / 1 MGz = 300 000 000 / 1 000 000 =300

D) 3*10⁸ m/s / 1GHz = 300 000 000 / 1 000 000 000 000 = 0,3

2)     Dalga boyları aşağıda verilmiş olan elektromanyetik dalgaların frekanslarını bulun:

      1 cm, 1m, 10m, 100m, ve 1000m.

F= c / 

A)   3*10⁸  / 10^-2       = 3,10⁸  *10²  =3*10^-6  =0,000003

B)    3*10⁸  /  1        = 300 000 000

      C)  3*10⁸  /  10      = 30 000 000

D)  3*10⁸  /  100    = 3 000 000

E)   3*10⁸ /  1000  = 300 000

3)     D/r oranı 8.8 olan hava dielektrikli bir iletim hattının karakteristik empedansını bulun.

 

         Z= 27 log * 8,8 = 260  

4)     D/d oranı 4 olan eşmerkezli bir iletim hattının karakteristik empedansını bulun.

        Z = 138 log * D/d            138 log* 4 = 2,4

5)     İndüktansı  L=0,2 μH/ ft, kapasitansı  C = 16 pF/ ft olan koaksiyel bir kablonun karakteristik empedansını bulun.

       Z =  =   = 112

6)     Dağılmış kapasitansı C=48,3 pF/m, dağılmış indüktası  L = 241,56 nH/m olan bir koaksiyel kabloda, hız faktörünü ve yayınım hızını bulun

            = 1,35*10⁸   =m/s

             Vf = 1,35*10⁸ /3*10⁸ = 0,34

7)     Gelen gerilimi E_i = 0,2 V, yansıyan gerilimi E_r = 0,01 V olan bir iletim hattının yansıma katsayısını bulun.

       Er/ Ei   0,01/ 0,2 =0,5

8)     Problem 9-7 deki iletim hatının duran dalga oranı bulun.

       SWR = V_maks / V_min   E_i+E_r / E_i-E_r =   0,21 / 0,19 = 1,105

9)     Maksimum gerilim duran dalga gerilimi  V_maks = 6 V, minimum gerilim duran dalga genliği  V_min = 0,5 V, olan bir iletim hattında SWR’yi hesaplayın.

              SWR = V_maks / V_min    = 6/0,5 = 12

10)  Z_L = 75’la sonlandırılmış 50 ’luk bir iletim hattında SWR‘yi bulun.

              SWR=  Z_L/Z_O    75 / 50 = 1,5

11)  Z_L = 50  sonlandırılmış 75’’luk bir iletim hattında SWR‘yi bulun.

             SWR=  Z_O / Z_L     75 / 50 = 1,5

12)  75’’luk bir iletim hattının bir bölümünü 100’luk omik yükle eşlemekte kullanılan çeyrek dalga boyu transformatörün karakteristik empedansını bulun.

        Z’ =  = 7,500