Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

КПД линии

С точки зрения затухания полосковая линия подобна коаксиальной линии. В случае сплошного диэлектрического заполнения затухание в ПЛ соизмеримо с КЛ, диаметр внешней оплетки которой равен 2в. Главное отличие от КЛ в том, что здесь нет оптимального с точки зрения потерь соотношения между размерами проводников.

 
 

 


а = const

 

b = const

a/b

Выбор типа линии и размеров поперечного сечения ведется исходя из заданного значения КПД, максимальной пропускаемой мощности РДОП, работы на единственном типе колебания (одномодовый режим), в заданном диапазоне частот fMAX-fMIN, при минимуме вносимых искажений.

Линия должна обладать необходимой степенью экранировки (ЭМС) и разумеется конструктивно – экономические факторы (габариты, вес, стоимость и т.д.).

Распространение ЭМВ в линиях конечной длины

Обрыв линии передачи, подключение нагрузки и т. п. – эквивалентно изменению граничных условий.

На конце линии образуется новая структура поля отвечающая новым граничным условиям. Это изменение трактуют как появление в линии, кроме основной (падающей) волны, волны, распространяющейся от конца к началу (отраженной), причем, если линия работает в одномодовом режиме, то структура отраженной волны не отличается от падающей.

Коэффициент отражения в любом сечении линии: .

Наличие отраженной волны приводит к изменению входного сопротивления отрезка линии.

 
 

 


Рассмотрим несколько частных случаев:

 

 

1. ХОЛОСТОЙ ХОД Zн=¥ (режим стоячих волн).

Вместо интегральных характеристик U и I будем использовать более универсальные – дифференциальные характеристики E и H.

Чтобы не учитывать высшие типы волн, следует рассматривать поле в линии на расстоянии нескольких длин волн в линии.

           
   
 
     
iXвх
 
 

 

 


 

.

 

1. КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ Zн=0 (сдвиг кривых для E и H на l/4).

 

       
 
   


 


3. ПРОИЗВОЛЬНАЯ РЕАКТИВНАЯ НАГРУЗКА.

При реактивной нагрузке, активная мощность в ней выделяется и модуль /R/=1.

Задачу проще всего решать заменяя сосредоточенную L или C на отрезок линии, т.е: ,

(замена на отрезок с ХХ) ctg hl=-XL/Zв, тогда и т.п.

 

4.ЧИСТО АКТИВНАЯ НАГРУЗКА (Zн=Rн).

Возможны два случая активной нагрузки:

1. Rн>Zв, Rн2<Rн1, КБВ=Zв/Rн.

2. Rн<Zв, КБВ=Rн/Zв.

 


1

         
 
 
   
 
   

 


В обоих случаях режим работы линии – смешанный.

Амплитуда отраженной волны меньше падающей (часть энергии потребляется нагрузкой).

 

5. СОГЛАСОВАННЫЙ РЕЖИМ (Rн=Zв).

КБВ=1, R=0, . При этом отношение Е к Н в любом сечении – постоянно.

Фаза меняется по линейному закону.

Режим наиболее желательный (бегущая волна), Zвх не зависит от частоты и Zвх=Zв.

Теоретически полное согласование возможно, но на практике обычно КБВ»0,9¸0,95 и, следовательно, входное сопротивление – комплексная величина.

Rвх/Zв
i(Xвх/Zв)

 

 

 
 
λ/4

 


Как видно из графиков Хвх везде конечна, а вблизи с l/4 почти совпадает с графиком для линии в режиме ХХ – можно использовать для приближенных расчетов.

Активная составляющая при своем изменении обязательно проходит через точку Rвх=Zв, но при этом Хвх¹0.

Если начало координат сместить в точку 0¢, то это будут зависимости для , .

 

6. КОМПЛЕКСНАЯ НАГРУЗКА.

В этом случае, как и в предыдущем имеет место режим смешанных волн, отличие в дополнительном фазовом сдвиге на нагрузке.

КБВ рассчитывают по формуле: , где .

А расстояние от нагрузки до ближайшего максимума равно l (и можно использовать прежние формулы с учетом z+l): .

 

7. ЛИНИЯ С ПОТЕРЯМИ.

Не вдаваясь в подробности отметим, что за счет потерь амплитуда должна уменьшаться при удалении от генератора, например при холостом ходу:

 


КПД – отношение активной мощности РН , выделяемой в нагрузке к активной мощности, подводимой ко входу: h=РН/Р.

Если в линии режим бегущей волны (RН=ZВ), то .

Е и Н связаны через сопротивление линии и h=е-2LZ»1- 2LZ.

 

Если нагрузка не согласована, надо учитывать отражение: .

После подставки: h=е-2LZ(1-R2).

 

Из графика, там, где потери малы, h для различных КБВ почти совпадают (LZ<0,1).

В диапазоне КВ особой степени согласования не надо и допустимы значения КБВ≥0,3 ¸0,5.

В диапазоне СВЧ КБВ³0,8¸0,9.

 
 

 

 


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Потери в линиях передачи электромагнитной энергии | Возбуждение ЭМ колебаний
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 1896; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.024 сек.