Затухание, вызванное потерями в среде, заполняющую линию передачи.

В случае, когда линия передач заполнена воздухом, полагают, что потери в линии передач пренебрежительно малы. Но иногда необходимо заполнить линию передач некоторым диэлектриком, при этом затухания в линии передач становятся значительными.

         

   (1)

               (2)

           (3)

                     (4)

Из анализа соотношений (2) и (3) вытекает особенность, присущая линиям передач с потерями.

В линиях передач без потерь при нарушении условия процесс распространения прекращается  остается действительной величиной, то есть в линии передач с потерями процесс распространения волны продолжается и при нарушении условия распространения, при этом постоянная затухания имеет значительную величину.

 

Передача энергии по коаксиальной линии.

Основным типом волны в коаксиальной линии передач является волна типа «Т», при этом должно выполняться условие:

(1)

        (2)

 

;

  (3)

                   (4)

Считая R₂ величиной постоянной, продифференцируем по R₁:

 => (5)

 Ом; (6)

В линии передач коаксиального типа с воздушным заполнением напряженность у поверхности центрального проводника имеет минимальное значение, а значит передача энергии максимальна.

            (7)

Из (7) получим выражение для предельной мощности:

   (8)

( 9)         Подставив (9) в (1), получим:    (10)

       [см]

В ряде случаев оптимизация по напряжению между проводниками в коаксиальной линии передач является наиболее оптимальным.

(11)

Считая R₂ постоянной величиной, продифференцируем по R₁:

; (12)

       (13)

По установке международной электротехнической комиссии (МЭК) принято считать Ом

Если коаксиальная линия заполнена диэлектриком, то предельно допустимые мощности должны быть снижены в  раз, где  – диэлектрическая проницаемость диэлектрика. В этом случае постоянная затухания равна: ;                                           

При частичном заполнении:

                  (14)

Определим постоянную затухания в коаксиальной линии, обусловленную потерями в металле:

; ;

    (15)

                      (16)

Если полагать, что R₂ – постоянная величина, то , при этом коаксиальные линии передач изготавливают так, что  поэтому  Ом.

На частотах свыше 3 ГГц потери становятся очень высокими, поэтому коаксиальные линии используют лишь в качестве некоторых соединительных отрезков.

 

 

Передача энергии по прямоугольному волноводу.

 

( )   ;

; ; ;

H₁₀: ;    

E_0y<E_пробив= 30 кВ/см; ; => Ом

    =[см]

[Нп/м]

 

Для волновода 23 ´ 10 мм l=3см    

                                     2,3´1,0 мм l=3мм   

 

 

С ростом частоты R_s возрастает, а значит возрастает и

При устремлении f к f_кр количество переотражений парциальной «Т» волны на единицу длины возрастает. Причем каждое переотражение сопровождается потерями.

 

 

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: