Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Длинные линии.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
18.08.2019
Размер:
794.62 Кб
Скачать

В заключение обсудим очень коротко некоторые особенности эксперимента и макета.

1. Импульсы должны быть порядка долей микросекунды (полоса порядка 10 МГц ). При работе с более короткими импульсами возникает много других проблем (создание импульса нужной формы на входе линии, надежная регистрация импульса и другие). Чтобы для таких импульсов проявились заметные характерные искажения, линия должна иметь сравнительно большую длину, особенно медная (сотни метров). Поэтому реализована линия с железными проводниками.

2. Расстояние между проводниками линии желательно иметь как можно меньше. В этом случае электромагнитное поле распространяющейся волны будет более локализовано вблизи проводников линии, и различные окружающие линию предметы меньше будут проявлять себя.

3. Растянуть линию нужной длины, достаточно однородную, фактически, нет возможности (нет соответствующего помещения, очень трудно выдержать малое заданное расстояние между проводниками, прямолинейность линии). Поэтому макет представляет собой несимметричную линию. При этом неизбежно возникают дополнительные специфические проблемы, однако мы их подробно здесь обсуждать не будем. Важно то, что процессы распространения волн в этом макете будут происходить так, как в рассмотренной двухпроводной линии.

Несимметричную линию ("половину" обычной) мы получим, расположив один провод радиуса над плоским проводящим экраном на расстоянии от него (смотри рисунок). Если экран можно считать идеально проводящим и бесконечным, то такая несимметричная линия совершенно эквивалентна в электродинамическом отношении симметричной (рис. 10) Электрическое и магнитное поля в верхних полупространствах для двух этих моделей будут совершенно одинаковы. Причем для несимметричной линии, как легко понять, и будут в два раза меньше, а и - в два раза больше, чем для симметричной. Постоянная распространения будет одинакова, а для несимметричной линии будет в два раза меньше. Будем считать экран идеально проводящим и бесконечным.

4. Несимметричная линия для уменьшения габаритов свернута в спираль на жестком цилиндрическом каркасе. Заданное расстояние между проводником и экраном поддерживается за счет диэлектрической прокладки толщиной 0,45 мм с . Если шаг намотки спирали много больше расстояния между проводом и экраном, то взаимодействие витков спирали проявится слабо и мы его не учитываем. К тому же, взаимодействие будет максимально на частотах, когда витки оказываются сфазированными, т.е. когда на длине витка укладывается длина волны. Для исполь-зуемого макета длина витка порядка 1 метра (частоты порядка 200 МГц).

5. Доступ к линии в произвольном месте реализуется с помощью зонда, цепь которого имеет большое сопротивление и малую емкость. Подключение зонда нарушает однородность линии и приводит к появлению отраженной волны. Однако амплитуда этой отраженной волны достаточно маленькая, что легко проверяется с помощью другого аналогичного зонда.

6. Идеально согласовать линию конечной длины практически невозможно, поэтому отражения от конца линии всегда есть. Несмотря на это, измерения амплитуды и формы падающего импульса можно производить вполне надежно, поскольку при хорошем согласовании на конце линии, амплитуда отраженной волны может составлять единицы процентов от амплитуды падающей. Надо еще учесть, что отраженная волна будет сильно искажена и задержана на время распространения до конца линии и обратно. Если импульс достаточно короткий и измерения проводятся далеко от конца линии, то падающий и отраженный импульсы оказываются разнесенными во времени, не налагаются друг на друга.

7. Следует отметить, что коаксиальная линия тоже позволяет проводить аналогичные измерения. Ее легко свернуть в бухту и можно получить большую длину линии. Однако, для коаксиальной линии чрезвычайно затруднен доступ внутрь линии в произвольном месте, без существенного нарушения ее однородности.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]