Оглавление

Следующая лекция>>

1.1 Формула пересчета импедансов

Рассмотрим коаксиальную линию, в которой распространяется TM-волна.

Введем понятие коэффициента отражения.

Коэффициент отражения — общее название безразмерных величин, характеризующих отражение волн от неоднородности в среде распространения. Примерами неоднородности могут быть нагрузка в линии передачи или граница раздела двух однородных сред с различными значениями электрофизических параметров.
Коэффициент отражения по напряжению — отношение комплексной амплитуды напряжения отраженной волны к комплексной амплитуде напряжения падающей волны в заданном сечении линии передачи.
Коэффициент отражения по току — отношение комплексной амплитуды тока отраженной волны к комплексной амплитуде тока падающей волны в заданном сечении линии передачи.

 

И определим импеданс в сечении:

Подставляя вышенайденный коэффициент отражения в формулу Z(z) и производя некоторые вычисления, получим формулу пересчета импедансов:

1.2 Характерные режимы работы длинной линии

  1. Режим согласования

т.к. коэффициент отражения равен нулю, то нет отраженной волны, то есть вся энергия поглощается нагрузкой. Режим, когда есть и отраженная и падающая волна, называется режимом смешанных волн. Имеем в общем случае.

    2. Режим короткого замыкания

вся энергия отразится от нагрузки и U+=U-. Закороченная на конце длинная линия позволяет получить реактивный импеданс.

При коротком замыкании резко и многократно возрастает сила тока, протекающего в цепи, что, согласно закону Джоуля — Ленца приводит к значительному тепловыделению, и, как следствие, возможно расплавление электрических проводов, с последующим возникновением возгорания и распространением пожара.

   

      3. Режим холостого хода.

 Холостой ход — режим работы какого-либо устройства, обычно источника механической или электрической энергии, при отключенной нагрузке.

В технике холостой ход используется в случае, когда невозможно по каким-либо причинам выключать двигатель при отсутствии необходимости в передаче энергии. Обычно это связано с тем, что применяемые двигатели внутреннего сгорания могут отдавать необходимую мощность только при достижении некоторого минимального количества оборотов. Для отключения нагрузки двигатель отсоединяется от потребителя с помощью специальных механических устройств. Например, в автомобилях для этого предназначено сцепление, в автоматических коробках передач связь происходит через гидротрансформатор, в станках могут применяться различные фрикционы.

1.3 Четвертьволновый трансформатор

Четвертьволновой трансформатор — отрезок СВЧ линии передачи, длина которой (с учётом её коэффициента укорочения) равна четверти длины волны, возбуждаемой в этой линии.

Найдем Zтр(трансформатора). Заметим, что в линию включили дополнительные куски.

L=JI/4, так как четвертьволновый трансформатор. Найдем произведение k*L, затем подставим его в формулу:

Следующая лекция>>

Оглавление