İçeriğe atla

Dağıtılmış eleman modeli

Bir iletim hattı modeli

Elektrik mühendisliğinde dağıtılmış eleman modeli[1] veya iletim hattı modeli, elektronik devrelerdeki direnç, kapasite ve indüktans özelliklerini devre boyunca dağıtılmış bir şekilde modeller. Bu model özellikle mikrodalga gibi yüksek frekanslarda iletim hatları ve dalga kılavuzları gibi elemanları modellemekte kullanılır. Bunun nedeni, yüksek frekanslarda akım ve voltajın devre elemanı veya kabloların boyutları içinde değişikliğe uğramasıdır; örnek olarak düşük frekanslarda bir dirençten geçen akım direncin giriş ve çıkış portlarında yaklaşık olarak aynı olarak kabul edilebilirken, aynı yaklaşım yüksek frekanslarda yapılamaz. Benzer bir şekilde, düşük frekanslarda bir kablo elemanı boyunca hareket eden akım veya voltaj dalgasının gecikmediği varsayılırken, aynı varsayım yüksek frekans dağıtılmış devrelerinde yapılamamaktadır. Her ne kadar standart devre elemanları dağıtılmış devre modelinin uygulandığı frekanslarda normalden farklı özellikler gösterse de, toplu elemanlarda olduğu gibi devre analizi teknikleri bu modele uygulanabilir; bunun için zaman dışında uzay değişkeninin de kullanılması gerekilir.[2]

boyunda bir iletim hattı kesitinin dağıtılmış devre modeli

Dağıtılmış devre elemanının sonsuz küçüklükteki bir bölümü toplu devre elemanı şeklinde modellenebilir. Telgrafçı denklemleri bu şekilde türetilir.[3]

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ Cheng., David K. (2015). Köksal, Adnan; Saka, Birsen (Ed.). Fundamentals of Engineering Electromagnetics [Mühendislik Elektromanyetiğinin Temelleri] (2 bas.). Palme. s. 48. ISBN 978-975-8982-99-8. 
  2. ^ İnan, Umran S.; İnan, Aziz S.; Said, Ryan K. (2015). Engineering Electromagnetics and Waves (İngilizce). New Jersey: Pearson. ISBN 978-0-13-266274-1. 
  3. ^ Kinayman, Noyan; Aksun, M. İrşadi (2005). Modern Microwave Circuits (İngilizce). Norwood: Artech House. ISBN 9781844073832. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Diyot</span> Yalnızca bir yönde akım geçiren devre elemanı.

Diyot, yalnızca bir yönde akım geçiren devre elemanıdır. Bir yöndeki dirençleri ihmal edilebilecek kadar küçük, öbür yöndeki dirençleri ise çok büyük olan elemanlardır.

<span class="mw-page-title-main">Tristör</span> kontrollü yarı iletken bir anahtarlama elemanı

Tristör, kontrollü yarı iletken bir anahtarlama elemanıdır. SCR olarak da bilinirler. SCR silikon kontrollü doğrultucu anlamına gelmektedir. Özellikle güç elektroniği devrelerinde kullanılan tristörler çok hızlı açma ve kapama özelliğine sahiptirler. Son teknikle saniyede 25.000 defa açıp kapama yapan tristörler yapılmıştır. Dört katlı bir yarı iletkenden meydana gelen tristörler (P-N-P-N) kapı (gate) ucu ile iletken yapılabilmektedir. Doğru akım ve Alternatif akımla çalışırlar. Her yönlü akım geçirirler. Anot-Katot ve gate olmak üzere üç bağlantı ucu mevcuttur. Yüksek güçlü tristörlerde anot geniş bir taban üzerine tespit edilir. Bu tristörün hem kolay soğutulmasını hem de kolay monte edilmesini sağlar. Katot kalın bir kablo ile gate ucu ince bir bükülebilir kablo ile çıkartılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Transformatör</span> Elektrik-elektronik devre elemanı

Transformatör ya da kısa adıyla trafo iki veya daha fazla elektrik devresini elektromanyetik indüksiyonla birbirine bağlayan bir elektrik aletidir. Bir elektrik devresinden diğer elektrik devresine, enerjiyi elektromanyetik alan aracılığıyla nakletmektedir. Transformatörler elektrik enerjisinin belirli gücünde gerilim ve akım değerlerinde istenilen değişimi yapan makinelerdir. Transformatör, elektrik enerjisini bir elektrik devresinden başka bir devreye veya birden fazla devreye aktaran bileşendir. Transformatörün herhangi bir bobinindeki değişen akım, transformatörün çekirdeğinde değişken bir manyetik akı üretmektedir. Oluşan akım, aynı çekirdek etrafına sarılmış diğer bobinler boyunca değişen bir elektromotor kuvveti indüklemektedir. Elektrik enerjisi, iki devre arasında metalik (iletken) bir bağlantı olmadan ayrı bobinler arasında aktarılabilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Osilatör</span>

Osilatör (salıngaç), elektronik devrelerde, sinüs, kare, testere ve üçgen elektrik sinyallerini veren elektronik düzenektir.

<span class="mw-page-title-main">Anten (elektronik)</span> elektrik gücünü radyo dalgaları ile çeviren elektronik aygıt

Elektronikte antenler, boşluktaki elektromanyetik dalgaları toplayarak bu dalgaların iletim hatları içerisinde yayılmasını sağlayan veya iletim hatlarından gelen sinyalleri boşluğa dalga olarak yayan cihazlardır. Antenlerde enerjinin iletimi ve alınması anteni oluşturan metal iletkenlerin uygulanan elektrik akımı ile yüklenmesi ile gerçekleşir. Alıcı antene eşlenen güç sinyalin arttırılması için bir amplifikatöre iletilebilir. Antenler radyo, telsiz ve benzeri kablosuz iletişim cihazlarının temel elemanlarındandır.

<span class="mw-page-title-main">Elektronik</span> elektrik kullanarak bilgi işleyen, taşıyan veya depolayan elemanları ve sistemleri inceleyen bilim dalı

Elektronik, elektronları ve diğer elektrik yüklü parçacıkları yönlendiren cihazları tasarlamak, oluşturmak ve çalıştırmak için fizik prensiplerini inceleyen ve uygulayan bir bilim ve mühendislik disiplinidir. Elektronik, transistörler, diyotlar ve entegre devreler gibi aktif cihazları kullanarak elektrik akımının akışını kontrol etmek ve yükseltmek ve onu bir formdan diğerine, örneğin alternatif akımdan (AC) doğru akıma (DC) veya analog sinyallerden dijital sinyallere dönüştürmek için kullanan fizik ve elektrik mühendisliğinin bir alt alanıdır.

<span class="mw-page-title-main">Varistör</span>

Varistör, elektronik devre elemanı olan varistör doğrusal olmayan bir direnç özelliği gösterir.

Elektronik filtre farklı frekanslara sahip sinyallerden kimilerini geçirip, kimilerini bastıran bir devredir.

<span class="mw-page-title-main">Anahtarlamalı güç kaynağı</span>

Anahtarlamalı güç kaynağı olarak adlandırılan anahtarlamalı modlu güç kaynağı, elektrik gücünü verimli şekilde dönüştürmek için anahtarlama regülatörü içeren elektronik bir güç kaynağıdır. Anahtarlamalı güç kaynağı ya da İngilizce özgün adının kısaltmasıyla SMPS, 1960'lı yıllarda doğrusal güç kaynaklarının çalışma veriminin düşük olması ile kullanılmaya başlanmıştır.

Kısa devre bir elektrik veya elektronik devrede bir hata sonucu direncin aşırı düşük olması olayıdır. Bu durumda devre aşırı akım çeker ve şayet koruma devresi yoksa, kaynağın arızalanması, aşırı sıcaklık ve yangın tehlikesi oluşur.

<span class="mw-page-title-main">UJT transistorü</span>

UJT tek bileşimli transistör. Özellikle transistörlerin iletken yapılması için geliştirilmiş bir yarı iletken elektronik devre elemanıdır. Kontrollü olarak akımı tek yönde ileten bir transistor türüdür. Çoğunlukla periyodik tetiklemeler için bir Osilatör devresi ya da doğrusal testere dişi dalga üretmek için kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">İletim hattı</span>

İletim hattı, elektronik ve haberleşme mühendisliğinde, akımın dalga karakteristiğinin hesaba katılmasını gerektirecek kadar yüksek frekanslarda, radyo frekansı, alternatif akımın iletimi için tasarlanmış özel kablo. İletim hatları radyo vericisi, alıcısı ve bunların anten bağlantıları, kablolu televizyon yayınlarının dağıtımı ve bilgisayar ağları gibi yerlerde kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Karakteristik empedans</span> bir düzgün iletim hattında, yansımasız durumda, hat üzerinde ilerleyen gerilim dalgası ile akım dalgasının genlikleri oranı

Karakteristik empedans, bir düzgün iletim hattında, yansımasız durumda, hat üzerinde ilerleyen gerilim dalgası ile akım dalgasının genlikleri oranı. Genellikle ile gösterilir. SI'da empedans birimi ohmdur. Kayıpsız iletim hatlarında karakteristik empedans sadece reel kısımdan oluşur; bir başka deyişle imajiner kısım içermez. Karakteristik empedansın dirence benzediği bu durumda, hatta bağlı kaynaktan gelen güç, sonsuz uzunluktaki hattın diğer ucuna iletilir ama iletim sırasında hatta herhangi bir güç harcanması söz konusu değildir. Karakteristik empedansına eşit büyüklükte bir yükle sonlandırılmış, sonlu uzunluktaki bir iletim hattı sonsuz uzunluktaymış gibi davranır.

Saçılma parametreleri veya S parametreleri, sürekli hâlde elektrik sinyalleri ile uyarılmakta olan lineer elektrik devrelerinin davranışlarını tanımlayan parametreler. S parametreleri elektrik mühendisliği, elektronik mühendisliği, haberleşme sistemleri ve özellikle mikrodalga mühendisliğinde kullanılır.

Kablosuz enerji ya da kablosuz enerji transferi, insan yapımı iletken olmadan güç kaynağından elektriksel alana elektrik transferidir. Kablosuz transfer kabloların bağlantısının uygunsuz, tehlikeli ve imkânsız olduğu durumlarda kullanışlıdır. Kablosuz enerji transferindeki problem kablosuz telekomünikasyondan örneğin radyo gibi farklıdır. İkinci olarak, alınan enerjinin yayılması sadece sinyal çok az olduğunda kritik olur. Kablosuz enerji için yeterlilik çok önemli bir parametredir. Enerjinin büyük çoğunluğu üretilen kaynak tarafından alıcı ya da alıcılara sistemi ekonomik yapmak için ulaşmasında gönderildi. En yaygın kablosuz elektrik transfer şekli manyetik resonator tarafından direkt indüksiyon olarak kullanılmasıdır. Mikrodalgalar ya da lazer formunda elektromanyetik radyasyon ve doğal medya sayesinde elektriksel iletkenlik düşündüğümüz metotlardır.

<span class="mw-page-title-main">Amplifikatör</span>

Amplifikatör veya yükselteç, elektronik sinyalleri artırmak için kullanılan elektronik cihazlardır. Amplifikatörler bu işlemi bir güç sağlayacısından alıp bu çıkış sinyallerinin şeklini eşleştirerek yaparlar. Yani, bir amplifikatör güç sağlayıcısından aldığı sinyalleri düzenler.

<span class="mw-page-title-main">Döngü anten</span>

Döngü veya çerçeve anten, uçları dengeli bir iletim hattına bağlı olan döngü şeklinde bir kablo, boru sistemi veya diğer elektriksel iletkenden oluşan bir radyo antenidir. Fiziksel tanımı içerisinde iki belirgin anten tasarımı vardır: boyutu bir dalga boyundan çok daha küçük olan küçük döngü anteni veya çevresi yaklaşık olarak dalga boyuna eşit olan salınım yapan döngü anteni.

<span class="mw-page-title-main">Yüzey katmanı etkisi</span>

Yüzey katmanı etkisi ; akım yoğunluğu iletkenin yüzeyinin yakınında en büyük olacak şekilde bir iletken içinde dağıtılan bir alternatif elektrik akımı (AC) eğilimidir ve iletkenin derinliklerinde azalır. Elektrik akımı, iletkenin dış yüzeyi ile yüzey derinliği denilen bir derinlik arasında ağırlıklı olarak akar. Yüzey etkisi yüzey derinliğinin küçük olduğu yerlerde yüksek frekanslar için iletkenin direncinin artmasına sebep olur. Böylece, iletkenin kesitinin etkisini azaltır. Deri etkisi alternatif akımdan kaynaklanan değişen manyetik alanın neden olduğu Eddy akımına karşıt kaynaklanmaktadır. 60 Hz'de bakır'ın yüzey derinliği yaklaşık 8,5 mm. Yüksek frekanslarda yüzey derinliği çok daha küçük olur. Yüzey etkisi nedeniyle artan AC direnç özel dokuma litz tel kullanılarak hafifletilebilir. Çünkü büyük bir iletkenin iç akımını çok az taşır. Ayrıca bu tür boru gibi boru şeklinde iletkenler ağırlık ve maliyet tasarrufu için kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Smith abağı</span> Grafik türü

Smith abağı veya Smith diyagramı, radyo ve mikrodalga frekanslarındaki iletim hatlarının tasarımı ve empedans eşlemesinde kullanılan bir grafiktir. Elektrik-elektronik ve haberleşme mühendisleri tarafından kullanılan bu abak Phillip H. Smith (1905–1987) tarafından icat edilmiştir. Smith abağı aynı anda empedans, admitans, yansıma ile saçılma katsayıları, kazanç konturu ve stabilite gibi çok sayıda parametreyi aynı anda gösterebilmektedir; bu yüksek frekans devreleri dışında mekanik titreşim analizinde de kullanılmasını sağlamıştır. Smith abağı genelde birim yarıçap içinde kullanılır; buna karşın abağın geri kalanı da elektronik osilatör ve stabilite analizinde kullanılmaktadır.

Yeni bir enerji kaynağı olan enerji hasatlama sistemler ortamda bulunan mevcut elektromanyetik enerjinin kullanılarak verimli doğru akıma dönüştürülmesini hedeflemektedir. Ortamda mevcut olarak bulunan Radyo frekans enerjisi, çeşitli elektronik devre ve cihaz uygulamalarında kullanılmak üzere enerji toplayıcı devrelerce alınır, doğrultularak doğru akım ve gerilim elde edilir. İhtiyaç olan enerjiyi, ortamdaki RF sinyal kaynaklarından temin etme işlemine RF Enerji Hasatlama adı verilmektedir. RF enerji hasatlama devreleri, sensörler, düşük güçlü entegre devreleri ve kablosuz haberleşme modülleri gibi düşük güç tüketen projelerde sürekliliği olan bir enerji kaynağı oluşturmayı amaçlamaktadır. RF enerji toplama sistemi, temelde iki ana bileşenden oluşmaktadır. Bunlar; RF enerjiyi toplayan bir anten ve RF enerjisini doğrultarak doğru akıma çeviren yüksek verimli bir doğrultucu devredir.