- •Линии передач.
- •Волновое сопротивление.
- •Телеграфное уравнение в гиперболической форме.
- •Телеграфное уравнение для идеальной линии. Входное сопротивление.
- •Режимы работы линии передачи.
- •Работа линии в режиме бегущих волн.
- •Работа линии в режиме стоячих волн, линия разомкнута на конце.
- •Работа линии в режиме стоячих волн. Короткозамкнутая линия.
- •Металлические изоляторы.
- •Работа линии в режиме смешанных волн
- •Согласование сопротивлений в линии передачи.
- •Общие сведения о волнах в прямоугольном волноводе.
- •Распределение полей в прямоугольном волноводе.
- •Антенны.
- •Излучение антенны типа диполь (линейный симметричный вибратор, лсв).
- •Диаграмма направленности антенны типа диполь.
- •Сопротивление излучения антенны типа диполь.
- •Апертурные (поверхностные) антенны.
- •Рупорная антенна.
- •Параболические антенны.
Волновое сопротивление.
Для отыскания A1; A2;B1;B2воспользуемся ТУ в дифференциальной форме.
Получим выражение для которого бессмысленны дальнейшие преобразования.
Если целью является выражение конкретной величины:
W– волновое сопротивление, может быть представлена через точные параметры
Из последнего выражения очевидно, что волновое сопротивление зависит от параметров линии и параметров волны. Волновое сопротивление реальной линии является комплексной величиной.
Для идеальной линии передачи выполняется критерий идеальной линии, поэтому: - действительная величина, зависящая от реактивных параметров линии передачи, и не зависящая от параметров волны.
Рассмотрим в качестве линии передачи воздушную среду (ее параметры аналогичны параметрам свободного пространства).
Вывод:1. Волновое сопротивление свободного пространства.
2. В свободном пространстве могут распространятся электромагнитные волны, содержащие напряженность электрического и магнитного полей. Направление распространения характеризуется вектором Пойтинга при ортогональном распространении векторов .
Рис.5.
3.
4. Волна типа TEMраспространяется в своем пространстве без затуханий. Характер волнового сопротивления – чисто автовное.
Телеграфное уравнение в гиперболической форме.
С учетом понятия волнового сопротивления реальной линии можно использовать эти равенства в решении телеграфного уравнения.
Для отыскания A1,B2будем считать известнымиUиIна нагрузке.
Рис.6.
Подставим в (*) известные величины, U2иI2, x – которое равно 0.
Полученные уравнения подставляем в уравнения (*).
Аналогичное преобразование можно выполнить для второго уравнения, и тогда:
Вывод:1. В л.п. каждая из волн напряжения и тока является результатом интерференции двух волн. В линии существует падающая волна с убывающей от генератора к нагрузке амплитудой; в случае неполного поглощения энергией нагрузкой, от нагрузки к генератору распространяется отраженная волна, следовательно, энергия в линии представлена падающими и отраженными волнами.
Рис.7.
2. Аргументом chиshфункций являетсяx, следовательно, в диапазоне СВЧ распределение тока и напряжения вдоль линий зависит от координатыx(сечение линии СВЧ).
3. Принимая во внимания, что , в каждом из сечений линии эквивалентное сопротивление комплексно.
Телеграфное уравнение для идеальной линии. Входное сопротивление.
Для идеальной линии , следовательно,.
Тогда, телеграфные уравнения для идеальной линии будут иметь вид:
Выводы: 1. В л.п. каждая из волн напряжения и тока является результатом интерференции двух волн. В линии существует падающая волна с убывающей от генератора к нагрузке амплитудой; в случае неполного поглощения энергией нагрузкой, от нагрузки к генератору распространяется отраженная волна, следовательно, энергия в линии представлена падающими и отраженными волнами.
2. Аргументом chиshфункций являетсяx, следовательно, в диапазоне СВЧ распределение тока и напряжения вдоль линий зависит от координатыx(сечение линии СВЧ).
3. Принимая во внимания, что , в каждом из сечений линии эквивалентное сопротивление комплексно.
4. Сдвиг фаз между падающими и отраженными волнами составляет ().
5. Линия передачи характеризуется эквивалентным сопротивлением ().
6. При x = lэквивалентное сопротивление становится входным. Входное сопротивление – это сопротивление, на которое нагружен генератор. Входное сопротивление линии передачи зависит от:, сопротивления нагрузки, длинны линии.
7. Входное сопротивление, в общем случае, является комплексной величиной.
8. В зависимости от сопротивления нагрузки меняется распределение напряжения, тока и входного сопротивления, что определяет режим работы л.п.