Коэффициенты бегущей и стоячей волны. Применение короткозамкнутых и разомкнутых отрезков линий без потерь
Выбери формат для чтения
Загружаем конспект в формате pdf
Это займет всего пару минут! А пока ты можешь прочитать работу в формате Word 👇
Лекция 14
Коэффициенты бегущей и стоячей волны
По эпюре напряжения с бегущей волной судят о степени согласования линии с
нагрузкой. Для этого вводятся понятия коэффициента бегущей волны - K б и
коэффициента стоячей волны - K c :
Kб
U min B1 B2 1 n
,
U max B1 B2 1 n
Kc
1
Kб
Эти коэффициенты, судя по определению, изменяются в пределах:
0 K б 1, 1 K c
На практике наиболее часто используется понятие коэффициента стоячей волны,
так как современные измерительные приборы (панорамные измерители КСВ) на
индикаторных устройствах отображают изменение именно этой величины в
определенной полосе частот.
Применение короткозамкнутых и разомкнутых
отрезков линий без потерь
1). Линия, замкнутая на конце с длиной 0 l
4
может применяться в качестве
индуктивности, а линия, разомкнутая на конце с длиной
0l
4
может
применяться в качестве емкости.
Z вх
,
ZН 0 , следовательно короткозамкнутая линия может
4
применяться в качестве изолятора.
2). y
Между жилой и оболочкой находится отрезок короткозамкнутой линии
(изолятор).
, Z вх Z Н 0 . Короткозамкнутый отрезок линии, замкнутый на конце
4
с обогревателем термопары применяют для измерения распределения
напряжения вдоль линии (термопара присоединяется к милливольтметру,
измеряющему ее ЭДС).
3). y
Применение короткозамкнутых и разомкнутых
отрезков линии для согласования нагрузки с генератором
Z Н Z В - режим согласованной нагрузки
Если Z Н RН jX Н , а в линии без потерь Z В RВ (чисто активное сопротивление),
то для того, чтобы в линии возник режим согласования, Z Н должно быть чисто
активным.
Согласование с помощью параллельного короткозамкнутого шлейфа
1).
тртрансформатор
шл- шлейф
Z вл - волновое сопротивление
линии
Требуется рассчитать lтр и lшл .
Yшл Yтр
1
- чисто активная величина
Zвл
Zвх.тр Zвл
Yтр
1
Zвх.тр
Z Н j Zвл tg lтр
Zвл j Z Н tg lтр
1 Zвл j Z Н tg lтр
gтр j bтр
Zвл Z Н j Zвл tg lтр
Yшл
1
Zвх.шл
1
1
j
ctg lшл
j Zвл tg lшл
Zвл
1
g тр Z lтр
вл
jb j 1 ctg l 0
тр
шл
Z вл
lтр bтр bшл lшл
Согласование с помощью последовательного
короткозамкнутого шлейфа
Условие согласования:
Z вх 2 2 Z вх.тр Z шл Z вл
Z вх.тр Z вл
Z Н j Z вл tg lтр
Z вл j Z Н tg lтр
rвх.тр j xвх.тр
Zвх.шл j Zвл tg lшл
rвх.тр Zвл
2
j xвх.тр j Zвл tg lшл 0
lтр xвх.тр lшл .
Точно также можно проводить согласование с помощью разомкнутого шлейфа.
Согласование с помощью четвертьволнового трансформатора
Применяется для согласования активной нагрузки rН Z вл
Zв.тр ?
rН j Z в.тр tg
j Z в.тр Z в2.тр
4
Z вх 2 2 Z в.тр
Z в.тр
j rН
rН
Z в.тр j rН tg
4
2
4 4 2
Zвх 22 Zвл
Zв.тр Zвл rН
1). rН Z вл ,
Zв.тр rН Zвл rН - повышающий трансформатор
2). rН Z вл ,
Zв.тр rН Zвл rН – понижающий, трансформатор
Четвертьволновой трансформатор можно применять при Z Н rН j xН . Тогда y расстояние от нагрузки до места включения трансформатора выбирают так, чтобы
Z вх в этом сечении было чисто активным.
Пример 1
Z Н 800 j 450 , Ом
Z вл 600 , Ом
20 м
y y1 , Zв.тр ?
Решение.
Z Zвл
n Н
0,33548, 2
Z Н Zвл
2 24,1 20
1,34 м
360
1 n
Z вх.max Z вл
1204 Ом, Z в.тр Z вл Z вх.max3,3 850 Ом
1 n
y1