Quali sono i parametri ABCD?

Cos'è il parametro ABCD?

Definizione del parametro ABCD

I parametri ABCD vengono utilizzati per modellare le linee di trasmissione in una rete a due porte, collegando tensioni e correnti in ingresso e in uscita.

I parametri ABCD (noti anche come parametri a catena o di linea di trasmissione) sono costanti circuitali generalizzate utilizzate per aiutare a modellare le linee di trasmissione. Più specificamente, i parametri ABCD vengono utilizzati nella rappresentazione a due porte di una linea di trasmissione. Il circuito di tale rete a due porte è mostrato di seguito:

Parametri ABCD di una rete a due porte

Una rete a due porte presenta una porta di ingresso PQ e una porta di uscita RS. In questa rete a quattro terminali—lineare, passiva e bilaterale—la tensione e la corrente di ingresso sono derivate da quelle di uscita. Ogni porta si collega al circuito esterno tramite due terminali. Quindi è essenzialmente un circuito a due porte o a quattro terminali, avente:

Fornito alla porta di ingresso PQ.

Fornito alla porta di uscita RS.

Ora i parametri ABCD della linea di trasmissione forniscono il legame tra le tensioni e le correnti alle estremità di alimentazione e ricezione, considerando gli elementi del circuito come lineari per natura.

Pertanto, la relazione tra le specifiche alle estremità di invio e ricezione è data utilizzando i parametri ABCD dalle equazioni sottostanti.Ora, per determinare i parametri ABCD della linea di trasmissione, imponiamo le condizioni di circuito richieste in diversi casi.

Analisi a circuito aperto

Con l'estremità di ricezione aperta, il parametro A mostra il rapporto di tensione, e C rappresenta la conducibilità, fondamentale per l'analisi del sistema.

L'estremità di ricezione è in cortocircuito, il che significa che la corrente di ricezione IR = 0.Applicando questa condizione all'equazione (1) otteniamo,

Quindi, si implica che applicando la condizione di circuito aperto ai parametri ABCD, otteniamo il parametro A come il rapporto tra la tensione all'estremità di invio e la tensione all'estremità di ricezione in circuito aperto. Poiché dimensionalmente A è un rapporto di tensione su tensione, A è un parametro adimensionale.

Applicando la stessa condizione di circuito aperto, cioè IR = 0, all'equazione (2)

Quindi, si implica che applicando la condizione di circuito aperto ai parametri ABCD di una linea di trasmissione, otteniamo il parametro C come il rapporto tra la corrente all'estremità di invio e la tensione all'estremità di ricezione in circuito aperto. Poiché dimensionalmente C è un rapporto di corrente su tensione, la sua unità è mho.

Quindi, C è la conducibilità a circuito aperto e viene data da

C = IS ⁄ VR mho.

Analisi a cortocircuito

Quando in cortocircuito, il parametro B indica la resistenza, e D il rapporto di corrente, essenziali per controlli di sicurezza ed efficienza.

L'estremità di ricezione è in cortocircuito, il che significa che la tensione di ricezione VR = 0

Applicando questa condizione all'equazione (1) otteniamo,Quindi, si implica che applicando la condizione di cortocircuito ai parametri ABCD, otteniamo il parametro B come il rapporto tra la tensione all'estremità di invio e la corrente all'estremità di ricezione in cortocircuito. Poiché dimensionalmente B è un rapporto di tensione su corrente, la sua unità è Ω. Quindi, B è la resistenza a cortocircuito e viene data da

B = VS ⁄ IR Ω.

Applicando la stessa condizione di cortocircuito, cioè VR = 0, all'equazione (2) otteniamoQuindi, si implica che applicando la condizione di cortocircuito ai parametri ABCD, otteniamo il parametro D come il rapporto tra la corrente all'estremità di invio e la corrente all'estremità di ricezione in cortocircuito. Poiché dimensionalmente D è un rapporto di corrente su corrente, è un parametro adimensionale.

∴ I parametri ABCD della linea di trasmissione possono essere tabulati come segue:

Applicazione pratica

La comprensione dei parametri ABCD delle linee di trasmissione medie è fondamentale per gli ingegneri per garantire una trasmissione efficiente dell'energia e la affidabilità del sistema.