Коэффициенты бегущей и стоячей волны. Применение короткозамкнутых и разомкнутых отрезков линий без потерь

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 0l   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 22  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  0,33548, 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.max3,3  850 Ом 1 n y1 