Transmissionslinjen

Transmissionslinjen är en konstruktion av två eller flera ledare som används för att transportera elektriska signaler eller energi från en punkt till en annan. Den uppträder som en distribuerad modell där ledare och dielektrikum har stor påverkan på signalens form när längden närmar sig eller överstiger våglängden hos den överförda signalkomponenten. Den används inom radio, telekommunikation och kraftdistribution.

Egenskaperna hos en transmissionslinje beskrivs vanligtvis med jämnserieparametrar per längdenhet: motstånd R, induktans L, ledningens strömförluster G och kapacitans C. En ideal, förlustfri lina har R≈0 och G≈0, och dess karaktäristiska impedans Z0 ≈ sqrt(L/C). Signalfarten (propagationshastigheten) är v = 1/√(LC).

Vid anslutning till ändar med annan impedans än Z0 uppstår reflektioner. Reflektionskoefficienten Γ = (ZL - Z0)/(ZL + Z0) beskriver hur mycket av en inkommande våg som reflekteras. Dessa fenomen kan leda till stående vågor och distortions. För att hantera dem används impedansmatchningar eller tidsdomänrefleksmetoder som TDR för att analysera överföringen.

Vanliga typer av transmissionslinjer inkluderar koaxialkabel, tvinnat par, mikrovågsplaner och optiska fibrer, där begreppet används analogt för att beskriva överföring av signaler i olika medier. Exempel är TV- och radiolänklinjer samt kraftdistributionens högspänningslinjer, där överföringseffektivitet och skydd är viktiga.

Transmissionslinjen är grundläggande inom kommunikation och elektroniken och används för att minimera störningar, optimera frekvensrespons och möjliggöra hög hastighetsdataöverföring samt säker energidistribution över långa avstånd.