Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Описание установки и вывод рабочих формул



Линии передачи представляют собой едва ли не самые распространенные составные элементы любого радиотехнического устройства. Они используются для соединения антенных систем с приемным или передающим устройством, при соединении отдельных узлов аппаратуры, в качестве резонансных элементов и для передачи сигналов на большие расстояния.

Двухпроводная линия характеризуется рядом параметров, которые являются распределенными по длине линии: R – активное сопротивление проводников, С – емкость между проводниками, L – индуктивность проводников. Важное значение для расчета линии имеет волновое сопротивление Z – отношение напряжения к току в любой точке линии, по которой распространяется электромагнитная волна. Волновое сопротивление постоянно вдоль линии и не зависит от ее длины. В диапазоне радиочастот

, где L1 и C1 – индуктивность и емкость единицы длины линии.

Если линия подключена к устройству с входным сопротивлением RН , то в общем случае не вся энергия электромагнитной волны поступает в нагрузку, часть ее отражается от конца линии и возвращается на вход. Можно показать, что отношение амплитуд отраженного и падающего сигналов .

Только в случае (линия «согласована» с приемным устройством) отражения не происходит, и вся энергия поступает в нагрузку. Возможен другой режим, когда вся поступающая в линию энергия возвращается на вход. Это режим осуществляется в короткозамкнутой линии. Если линия замкнута, т.е. RН =0, то падающая волна отражается с изменением фазы на p, и отраженный импульс оказывается «опрокинутым». В случае разомкнутой линии при RН =¥ отражение происходит без изменения фазы.

В линиях передачи часто применяются коаксиальные кабели, выполненные в виде внутреннего проводника, окруженного слоем диэлектрика и внешнего проводника в форме оплетки. Индуктивность и емкость единицы длины кабельной линии:

, где r1 и r2 – радиусы внутреннего и внешнего проводников.

Скорость распространения волны в кабеле зависит от диэлектрической проницаемости изолирующего материала и равна

, где с – скорость света в вакууме.

Распространение волны в линии происходит с потерей энергии – волна затухает по экспоненциальному закону. Коэффициент затухания

, где А0 и А – величины импульсов на входе в линию и на расстоянии х соответственно; единица измерения β - децибел на метр (дБ/м).

Работа выполняется на установке, принципиальная схема которой показана на рис.1. Генератор Г вырабатывает прямоугольные импульсы длительностью до десятых долей микросекунды. Импульсы подаются на вход осциллографа О и при замыкании ключа К1 – на вход коаксиального кабеля I. В качестве нагрузки используется набор сопротивлений, причем в положении 1 переключателя П линия разомкнута (RН =¥), а в положении 11 – замкнута накоротко (RН =0). При замыкании ключа К2 подключается последовательно кабель II. Исходный и отраженный импульсы наблюдаются на экране осциллографа, и время запаздывания может быть измерено непосредственно в делениях шкалы.

Данные лабораторной установки:

l1 = l2 = 25 м, r1 = 0,5 мм, r2 = 2,5 мм.

Сопротивление нагрузки при различных положениях переключателя П:

 

П
RН, Ом ¥

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.