Impedenza caratteristica

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Rappresentazione schematica di una linea di trasmissione, connessa a monte con il generatore e a valle con il carico. Si noti come viene indicata l'impedenza caratteristica della linea, .

L'impedenza caratteristica di una linea di trasmissione, indicata come o anche come , è il rapporto dei moduli della tensione e della corrente che si propagano in una linea distribuita in una singola direzione, in assenza di riflessioni. Essendo un'impedenza, si misura in Ohm.

In termini più pratici, l'impedenza caratteristica è il valore dell'impedenza di carico che dev'essere posto alla fine della linea di trasmissione, affinché non si abbiano riflessioni.

Il termine "impedenza caratteristica" può riferirsi anche all'impedenza d'ingresso di un'antenna.

Modello[modifica | modifica wikitesto]

Circuito equivalente di una cella elementare di linea di trasmissione.

Applicando il modello della linea di trasmissione (qui a destra) alle equazioni dei telegrafisti, si ottiene per l'impedenza caratteristica questa formula:

in cui

è la resistenza elettrica differenziale della linea (valutata su un infinitesimo della lunghezza);
è l'induttanza differenziale della linea (valutata su un infinitesimo della lunghezza);
è la conduttanza differenziale del dielettrico (valutata su un infinitesimo della lunghezza);
è la capacità differenziale del dielettrico (valutata su un infinitesimo della lunghezza);
è l'unità immaginaria;
è la frequenza angolare.

I fasori di corrente e tensione sono legati tra loro dall'impedenza caratteristica:

gli indici e indicano rispettivamente le onde progressive (che si propagano dal generatore al carico) e quelle regressive (che, riflesse da un carico non adattato, risalgono dal carico verso il generatore).

Linea senza perdite[modifica | modifica wikitesto]

Se la linea è senza perdite, e sono uguali a zero, quindi la formula dell'impedenza caratteristica diventa:

.

Spesso nei calcoli ideali si usa questa formula, ignorando i contributi delle perdite nel calcolo di .

Adattamento di una linea[modifica | modifica wikitesto]

Se il carico della linea è uguale a , la linea è adattata: ciò vuol dire che il suo coefficiente di riflessione è uguale a zero, non avverrà quindi nessuna riflessione e la linea sarà equivalente a una linea infinitamente lunga.

Ammettenza caratteristica[modifica | modifica wikitesto]

L'impedenza caratteristica può anche essere definita in termini della sua ammettenza caratteristica corrispondente:

.

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Gerosa, Lampariello, Lezioni di campi elettromagnetici, Edizioni Ingegneria 2000.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]