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) |
Лекция №10. Распространение ЭМВ в линиях конечной длиныОбрыв 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 волны. Коэффициент отражения в любом сечении линии: . Наличие отраженной волны приводит к изменению входного сопротивления отрезка линии. 1) Холостой ход Zн=¥ (режим стоячих волн). Используем интегральные характеристики U и I, но можно использовать и универсальные – дифференциальные характеристики E и H. Чтобы не учитывать высшие типы волн, следует рассматривать поле в линии на расстоянии нескольких длин волн в линии. Эпюры напряжения, тока и сопротивления в линии с холостым ходом представлены на рисунке 10.1, входное сопротивление линии в режиме холостого хода описывается формулой . 2) Короткое замыкание Zн=0 (режим стоячих волн). Отличается только сдвигом кривых для U и I на l/4 (см. рисунок 10.2). Входное сопротивление линии в режиме короткого замыкания описывается формулой
3. Произвольная реактивная нагрузка. При реактивной нагрузке, активная мощность в ней выделяется и модуль /R/=1. Задачу проще всего решать, заменяя сосредоточенную C (см. рисунок 10.3) или L (см. рисунок 10.4) на отрезок линии, т.е: , замена на отрезок с холостым ходом или ctg hl=-XL/Zв, замена на отрезок с коротким замыканием.
Рисунок 10.5 – Эпюры напряжения в линии с активной нагрузкой
4) Чисто активная нагрузка (Zн=Rн). Возможны два случая активной нагрузки: 1. Rн>Zв, КБВ=Zв/Rн. 2. Rн<Zв, КБВ=Rн/Zв. В обоих случаях режим работы линии – смешанный (см. рисунок 10.5). Амплитуда отраженной волны меньше падающей (часть энергии потребляется нагрузкой). Эпюры напряжения и входного сопротивления в линии, нагруженной на активное сопротивление, показаны на рисунке 10.6.
5) Согласованный режим (Rн=Zв=W). 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=W. Теоретически полное согласование возможно, но на практике обычно КБВ»0,9¸0,95 и, следовательно, входное сопротивление – комплексная величина. Если рассмотреть эпюры напряжения и входного сопротивления в линии в согласованном режиме, то чем КБВ ближе к единице, тем меньше разница между максимальным и минимальным значением величин, изображенных на рисунке 10.6, т.е. графики приближаются к прямой линии. 6) КОМПЛЕКСНАЯ НАГРУЗКА. В этом случае имеет место режим смешанных волн, отличие от графиков, изображенных на рисунке 10.6, в дополнительном фазовом сдвиге на нагрузке, рисунок 10.7. КБВ рассчитывают по формуле: , где . А расстояние от нагрузки до ближайшего максимума равно l: . 7) Линия с потерями. За счет потерь амплитуда уменьшается при удалении от генератора, рисунок 10.8: Рисунок 10.8 – Эпюры: а) напряжения, тока в линии с потерями в режиме холостого хода; б) напряжения, тока в линии с потерями в режиме короткого замыкания; в) входного сопротивления в линии с потерями в режимах холостого хода и короткого замыкания Важной характеристикой линии является её КПД. КПД – отношение активной мощности РН, выделяемой в нагрузке к активной мощности, подводимой к входу линии: h=РН/Р. Если в линии режим бегущей волны (RН=ZВ), то Е и Н связаны через сопротивление линии и h=е-2az»1- 2az. Если нагрузка не согласована, надо учитывать отражение: . После подставки: h=е-2az(1-R2). Из рисунка 10.9 видно, там, где потери малы, h для различных КБВ почти совпадают (az<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.
Рисунок 10.9 – Зависимость КПД линии от длины при различных значениях КБВ
Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 653; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |