Napáječe

Napáječ:
Slouží k přenosu energie od vysílače k anteně(nebo naopak) s co nejmenšími ztrátami.

Připojit antenu přímo k vysílači nebo přijímači nám se nejspíš nepodáří. To proto že se anténu snažíme mít co nejvýše nad zemí ve volném prostoru, kdež to vysílač je umístěn v bytě. Logicky se tedy bez napáječe neobejdem.
Představme si nekonečně dlouhé dvoudrátové vedení. Takové vedení má kromě svého činného odporu také svou vlastní indukčnost a kapacitu(obojí můžeme počítat na jednotku délky vedení).

Připojíme-li takové vedení na zdroj vF signálu, představuje pro tento signál určítou impedáncí, tzv. charakteristickou impedanci vedení. Tato impedánce je určena (přibližně) vzorcem:


kde L je indukčnost vedení na jednotku délky, a C kapacita vedení na jednotku délky.To znamena, že impedance vedení není závisla na přenášeném kmitočtu, a je dána jen jeho fizikálními rozměry.
Připojíme li na nekonečně dlouhé vedení zdroj vf proudu, začne postupovát po vedení ve směru od připojeného zdroje postupná vlna.
Jelikož vedení má svou vlastní délku, tj. není nekonečně dlouhe, na jeho konci proud nemůže téci dál, odrazí se a teče zpět.Odražená vlna se skládá s vlnou postupující původním směrem a vzniká tzv. Stojatá vlna. Protože proudová vlna se odráží v opačná fázi, je na konci vedení vždy nulový proud. Napěťová vlna se naopak odráží ve stejná fázi, takže na konci vedení je vždy maximální napětí. Napěťova a proudová stojatá vlna jsou proti sobě vždy posunute o 90°. Bodům, v nichž stojatá vlna dosahuje maxima, říkame kmitny; body, v nichž je její amplituda nulová, označujeme jako uzly. Kmitny, a uzly stojaté vlny jsou stále ve stejných bodech(proto název stojetá vlna).

Zakončíme-li vedení určité délky činným odporem velikosti charakteristické impedance vedení, postupná vlnase se neodrazí a nevzníkne tedy ani stojatá vlna. Čím větší je rozdíl zakončovací impedance proti charakteristické ipedanci vedení, tím větší stojata vlna vznikne. Nepřímo tedy mužeme z velikosti stojaté vlnz usuyovát, jak je napáječ přizpůsoben zakončovací impedancí(tedy anténě). Proto taky měříme tzv. napěťový činitel stojaté vlny(ČSV). Je to poměr největčí a nejmenší velokostin napěti stojaté vlny podél vedení. Je-li tento poměr roven jedne, je vedení optimálně přizpůsobeno a přenos probíhá s minimálními ztrátami. Je-li vedení o charakteristické impedanci Z1 zatíženo činným odporem jiné velokosti Z2 je poměr stojatých vln:
Jak jsme již řekli, nevznikají na napáječi zakončeném charakteristickou impedancí žádné odrazy. Napáječ může být přitom libovolně dlouhý. Takovému napáječi říkáme naladěný. Přenáší energii téměř beze ztrát. Vstupní impedance takového napáječe(kterou představuje pro zdroj) je opět rovna charakteristické impedanci. Je-li však vedení zakončeno jinou než charakteristickou impedancí, vzniknou na něm stojaté vlny a jeho vstupní impedance je v různých místech různa podle toho, jaký je v daném bodě poměr napětí a proudu stojaté vlny.

Převyšuje-li napětí značně peoud, je impedánce napáječe v tomto místě velka. V opačném případě, je impedánce v tomto mídtě napáječe malá. Průběh vstupní impedance napáječe, který je zakončen nulovou impedancí v závislostí na jeho elektrické délce:
Při rozpojeném koncí(naprázdno) probíha vstupní impedance takto:

Z grafu vyplývá, že velikost impedance se opakuje po usecích l/2. Pří této délce se vstupní impedance napáječe rovná zakončovacímu odporu. Napáječe délky l/2 a jejích násobku používáme proto jako transformační vedení 1 : 1. Jinak je tomu tehdy, je-li délka vedení l/4 nebo její násobky. Z předešlích dvou obrázku vyplývá, že je-li zakončovací odpor roven nule, je vstupní impedance nekonečná a naopak. Vedení délky l/4 používáme jako impedanční transformator. Jeho vstupní impedance:
Kde Z1 je charakteristická impadance nepaječe a Z2 zakončovací odpor. Napáječům tohoto druhu(se stojatuo vlnou) říkáme laděné.
Stejně jako u antén je i u napáječů vzhledem k rychlosti šíření elektromagnetických vln ve vodiči rozdíl mezi elektrickou a geometrickou délkou vodiče. Délku vypočítanou z vlnové délky ve vakuu musíme násobit cinitelem zkrácení, který je závislý na izolantu mezi oběma vodiči vedení.
Během doby se ustálilo na použíti dvou drůhu napáječu, koaksialní kabel, a tzv. dvoulinka.

Měření Z napáječe
Zapojte zapojení podle schématů na obrázků:

Pomocí potenciometru nastavíme na osciloskopu co největší amplitudu signálu s co nejmanším zkreslením. Potenciometr pak z obvudů vypojíme, a změříme jeho odpor. Ten se bude schodovát s impedanci napáječe. Tímto způsubem můžeme měřít jak koaksialní kabel, tak i dvoulinku.