Коэффициент распространения однородной линии. Согласованное включение однородной линии

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Согласованное включение линии-режим работы линии, когда Z_h = Z_в в этом случае коэффициенты отражения σ _u = σ _i = 0 и отраженные волны напряжения и тока будут отсутствовать (Uхотр = О и Ixотр = 0).

Напряжение и ток в любой точке линии, в том числе и на входе (х = 0), будут определяться только падающими волнами. Z_В = U₁пад/ I₁пад = U₁/ I₁= Z_BX, т. е. входное сопротивление такой линии равно ее волновому сопротивлению. Таким образом, волновое сопротивление линии является аналогом характеристического сопротивления симметричного четырехполюсника.

Вся энергия поглощается в конце линии нагрузочным сопротивлением. Этот режим работы наиболее выгоден для передачи сигналов связи, так как отражение энергии от нагрузки приводит помимо увеличения рабочего ослабления линии к появлению так называемых эхо-сигналов, накладывающихся на основной сигнал и искажающих его.

Коэффициент распространения (вторичный параметр линии):

Для отрезка линии единичной длины (1 км, 1 м и т. д.) можно записать:

Вещественная часть коэффициента распространения а характеризует изменение напряжения и тока по абсолютной величине при распространении энергии на расстояние, равное единице длины линии. Она называется коэффициентом ослабления линии и измеряется в неперах, отнесенных к единице длины линии

Мнимая часть коэффициента распространения р характеризуется изменением напряжения и тока по фазе. Она называется коэффициентом фазы линии и измеряется в рад/км или рад/м. Вместо радиан могут использоваться градусы.

Таким образом, коэффициент распространения линии γ характеризует изменение напряжения и тока по абсолютной величине и по фазе при распространении энергии на расстояние, равное единице длины линии (1 км или 1 м) в условиях согласованного включения линии.

Постоянная передачи длинной линии

При распространении энергии по линии на расстояние l напряжение и ток уменьшаются в е^α^lраз, а фазы напряжения и тока изменятся на величину β l.

Величина α l описывает ослабление напряжения и тока при распространении энергии по всей длине линии и называется характеристической (собственной) постоянной ослабления линии: Ас = α l

Входное сопротивление однородной длинной линии.

Входное сопротивление линии определяется отношением напряжения и тока в начале линии. Найдем выражение для Zb_X. используя уравнения передачи линии

Согласованный режим:

XX:

КЗ:

Вторичные параметры и уравнения передачи линии без потерь

- активная величина

Линия без потерь - это линия, у которой рассеяние энергии отсутствует, что имеет место при значениях первичных параметров R = 0 и G =0.

При анализе процессов, происходящих в линии без потерь, расположение той или иной точки на линии характеризовать ее удалением от конца линии. уравнения передачи линии без потерь

Согласованное включение линии без потерь (режим бегущей волны)

При нагрузке линии без потерь на резистивное сопротивление Z_h = R_H, равное волновому Zb = ρ _в, ток I2 = U₂/Rн = U2/ ρ _в

Уравнения передачи:

Таким образом, при согласованном включении линии без потерь в ней существуют только падающие, или бегущие, волны напряжения и тока. При этом амплитуды колебаний постоянны по всей длине линии). Данный режим работы линии называют также режимом бегущей волны. Сдвиг фаз между напряжением и_хи током i_x равен нулю, поэтому энергия бегущей волны носит активный характер.

Короткое замыкание линии без потерь (режим стоячих волн)

При Z _h=0 напряжение в конце линии U₂ = 0. Уравнения передачи линии:

Если положить для простоты начальную фазу φ _i₂ тока в конце линии равной нулю, то мгновенные значения напряжения и тока в любой точке линии описываются выражениями:

Таким образом, в КЗ линии возникают волны напряжения и тока, которые не распространяются вдоль линии, находятся на одном месте. Такие волны называются стоячими, а уравнения передачи - уравнениями стоячих волн. Описываемый режим работы линии получил • также название режима стоячих волн.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒