рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Загальні відомості про довгі лінії.

Загальні відомості про довгі лінії. - Конспект, раздел Философия, Конспект лекцій з дисципліни Пристрої надвисокої частоти та антени Радіотехнічні Ланцюги (Ртц) З Розподіленими Параметрами. У Ра...

Радіотехнічні ланцюги (РТЦ) з розподіленими параметрами.

У радіотехнічних ланцюгах із зосередженими параметрами індуктивність, ємність і активний опір зосереджені в котушках індуктивності, конденсаторах, резисторах. Типовим представником таких ланцюгів є коливальний контур. У ньому електричне поле конденсатора і магнітне поле котушки існують окремо і зосереджені в малих (в порівнянні з довжиною хвилі) просторах.

Радіотехнічні ланцюги в яких параметри розподілені по усій довжині ланцюга називають довгими лініями. До них відносяться:

– дротяні (фідери);

– хвилеводні лінії передачі електромагнітної енергії радіосигналів;

– об'ємні резонатори;

– антени.

Довгі лінії. Довгою називається лінія, довжина якої сумірна з довжиною хвилі.

Електричною довжиною лінії -називається відношення довжини лінії до довжини хвилі . Лінію вважають довгою, якщо .

Приклад:

Лінія завдовжки 10 м вважається довгою, якщо довжина хвилі, що поширюється по ній, коротше 100 м (частота вища за 3 МГц). Чим вище частота, тим більше електрична довжина лінії. Тому на КХ довгими стають лінії, завдовжки в одиниці метрів, а на МХ в одиниці дециметрів.

Основна особливість довгої лінії в тому, що значення струму (напруга) в різних її точках в один і той же момент часу різні (рис. 1.1).

Перший графік (рис. 1.1б) відповідають короткій лінії (l=10 м, λ1 > 100 м). В цьому випадку струм (напруга) практично не змінюється уздовж лінії, так за час їх поширення напруга генератора не устигає помітно змінитися.

Другий графік (рис. 1.1в) відповідає довгій лінії (l=λ2=10 м). В цьому випадку хвиля поширюється по лінії впродовж повного періоду зміни напруги ГВЧ (генератора високої частоти). Тому у момент часу, якому відповідає графік, уздовж лінії відбувається повний цикл зміни струму і напруги.

Таким чином в довгих лініях (як і в інших радіотехнічних колах з розподіленими параметрами) струм і напруга змінюються не лише в часі але і в просторі:

i, u=ψ(t;x).

 

 

Рис. 1.1 До пояснення поняття «Довга лінія»

 

Еквівалентна схема довгої лінії (рис.1. 2)

У дротах однорідної лінії рівномірно розподілені індуктивність і активний опір, а між дротами - ємність і провідність втрат.

 

Рис 1.2 Еквівалентна схема довгої лінії

 

Розподілені параметри лінії прийнято відносити до одиниці довжини - одного метра. Такі параметри називають погонними:

- Погонна індуктивність: L1=L/l мкГн/м.

- Погонна ємність: C1=C/l пФ/м.

- Погонний опір: r1=r/l Ом/м.

- Погонна провідність: g1=g/l мкСм/м.

Тут L, C, r, g параметри лінії завдовжки l. Індекс «1» вказує, що параметр відноситься до лінії одиничної довжини.

Приклад: Які лінії слід вважати довгими, а які короткими?

l1=1000м; f1=10 кГц; l2=100м; f2=100 кГц;

l3=10м; f3=10 МГц; l4=1 м; f4=1ГГц.

Відповідь: Лінії завдовжки l1 і l2 - «короткі».

Лінії завдовжки l3 і l4 - «довгі».

 

Біжучі хвилі в нескінченно довгій лінії. Процес біжучої хвилі (БХ)

Представимо лінію, довжина якої настільки велика, що хвиля, що поширюється по ній із швидкістю світла, не досягає кінця лінії за час, впродовж якого ми вивчаємо процес.

Якби напруга генератора U0 була постійною, то воно заряджало б розподілену ємність лінії постійним струмом заряду. Цей процес поширювався б по лінії із швидкістю електричного струму, рівній швидкості світла.

Оскільки напруга ГВЧ змінюється в часі за синусоїдальним законом (рис. 1.3): U0=Umo sinωt, то за таким же законом зміниться і напруга Ux у будь-якій точці лінії, віддаленої від ГВЧ на відстані х. Різниця лише в тому, що зміна напруги Ux відстає від зміни U0 на якийсь час, впродовж якого хвиля проходить шлях х.

По мірі поширення хвилі електромагнітна енергія охоплює усе більш віддалені від ГВЧ ділянки лінії. Тому споживання енергії лінією від ГВЧ відбувається безперервно. Це відповідає активному характеру вхідного опору.

Завдяки активним втратам в реальній лінії, енергія хвилі зменшується по мірі її видалення від ГВЧ. Тому амплітуда струму і напруги затухають (рис 1.4)

 

Рис 1.3 Просторових діаграми БХ.

 

Властивості хвилі, що біжить. (рис. 1.3)

1. У будь-якій фіксованій точці М лінії (х=const) струм і напруга БХ змінюються в часі за синусоїдальним законом.

2. У будь-який фіксований момент часу (t=const) напруга і струм БХ змінюються уздовж лінії за синусоїдальним законом.

3. Струм і напруга БХ у будь-якій точці М лінії відстають по фазі від струму і напруги ГВЧ на кут пропорційний відстані точки М від ГВЧ: – φ= – βх, де β – постійна зрушення фази, а знак «–» вказує на відставання по фазі.

4. Струм і напруга БХ у будь-якій точці лінії синфазні (співпадають по фазі між собою): φiu. це пояснюється активним характером вхідного опору лінії.

5. Внаслідок активних втрат амплітуди струму і напруги затухають уздовж лінії за експоненціальним законом: Ах0 е–αх, де А0 і Ах – амплітуди струму або напруги відповідно на початку і в точці лінії з координатою х; α - постійна загасання (рис. 1.4).

 

Рис 1.4 Графіки затухаючих БХ в лінії з втратами.

Рівняння БХ.

Рівняння (1 і 2) виражають залежність напруги і струму БХ у будь-якій точці лінії від двох змінних величин: часу (t) і координат точки (x). Вони математично описують сформульовані вище властивості хвилі, що біжить.

1)

2)

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Конспект лекцій з дисципліни Пристрої надвисокої частоти та антени

Криворізький коледж... національного авіаційного університету... Конспект лекцій з дисципліни Пристрої надвисокої частоти та антени...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Загальні відомості про довгі лінії.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Параметри довгих ліній.
Первинні погонні параметри. На рис. 1.5а і б показані поперечний переріз і умовне позначення двопровідної лінії. Погонні параметри такої лінії розраховують по формулах 3-5, які виво

Електромагнітне поле в довгій лінії
Поле БХ Як відомо з електротехніки, в просторі, що оточує дроти лінії, існує електричне і магнітне поля. Структура енергетичного поля БХ в двопровідній лінії показана на рис. 1.21а.

Утворенн і властивості змішаних хвиль.
Лінія неузгоджена з навантаженням Якщо активний опір навантаження не дорівнює хвилевому опору лінії : , то пряма електромагнітна хвиля частково по

Формувальні і затримуючі лінії.
Формувальні лінії (ФЛ) Якщо лінію, схема якої показана на рис. 1.31а, зарядити від джерела постійної напруги при відключеному навантаженні; вона н

Електричне поле виникає у будь-якому середовищі, якщо в ній змінюється магнітне поле.
Амплітуда напруженості електричного поля - Em пропорційна амплітуді напруженості магнітного поля - Hm, швидкості його руху - V і абсолютній магнітній прон

Передавальні антени СДХ, ДХ і СХ
Антени діапазонів КМХ і ГКМХ мають переважно вертикальну поляризацію поля. Ці антени найчастіше є вертикальними щоглами на розтяжках, висота яких досягає 75.300 м (рис. 5.23).  

Приймальні антени діапазонів НДХ, ДХ і СХ
  В якості простих приймалень антен для цих діапазонів можуть використовуватися розглянуті вище антени – щогли. Г -, Т – образні антени. Висота приймальних антен досягає значень 15…20

Слабонапрямлені антени КХ
Загальні відомості про КХ антенах. 1). На КХ знаходять застосування такі ж несиметричні антени з горизонтальною частиною і без неї, що і на СХ. Проте за рахунок зменшення довжини хв

Гостронаправлені антени КХ
  Багатовібраторна синфазна горизонтальна антена – СГ. 1). Пристрій і принцип дії. Антена складається з півхвильових вібраторів розташованих поверхах по декілька вібра

Антени метрових і дециметрових хвиль.
Загальні відомості. Типи і конструкції антени МХ і ДМХ визначаються їх призначенням. Завдяки малій довжині хвилі, на УКХ легше, ніж на КХ можна реалізувати гостронаправлені і шир

Антени сантиметрових хвиль
  1. Загальні відомості. У діапазоні СМХ легко реалізуються антени, розміри яких в десятки разів перевершують довжину хвилі. Це дозволяє формувати дуже вузькі ДС, що д

Призначення фазованих антенних решіток
Процес електричного сканування зазвичай здійснюється на основі застосування багатоелементних антенних решіток. Управляти положенням максимуму ДС електричним способом можна, змінюючи або зрушенням ф

Взаємний вплив елементів ФАР
В якості випромінюючих елементів ФАР найширше застосовують вібратори, відкриті кінці хвилеводів, рупори, спіральні і діелектричні антени. Щоб уникнути появи побічних головних максимумів ви

Схеми збудження ФАР
Схема збудження ФАР призначена для підведення енергії, що виробляється генератором, до випромінювачів (передавальний режим ФАР), підведення енергії, що приймається окремими елементами, до входу при

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги