Режими роботи довгих ліній

В залежності від характера і значення навантаження в лінії встановлюється один з трьох режимів: біжучої хвилі, стоячої хвилі та змішаних хвиль.

Найбільшого коефіцієнту корисної дїї системи, що складається з генератора, лінії передачі і навантаження, можна досягти при утворенні режиму біжучої хвилі. Такий режим забезпечується при рівності вхідного опору генератора, хвильового опору лінії передачі і опору навантаження і називається режимом узгодження. При такому режимі амплітуда напруги і струму в кожному перетині лінії однакова (рис. 1.3, а).

Якщо опір навантаження не дорівнює хвильовому опорові лінії - виникає відбита хвиля, що поширюється назустріч падаючій. У результаті інтерференції падаючої і відбитої хвиль рівних амплітуд у лінії встановлюється режим стоячих хвиль. У реальних умовах стоячі хвилі виникають при короткому замиканні (Zн=0) або розмиканні лінії (Zн®¥). У тих перетинах лінії, де падаюча і відбита хвилі знаходяться у фазі, то результируюча напруга подвоюється по амплітуді, створюючи пучність, а в тих перетинах де падаюча і відбита хвилі знаходяться в протифазі, то результуюча напруга дорівнює нулю й утворюється вузол (рис. 1.3, б). Відстань між вузлами і пучностями дорівнює половині довжини хвилі в лінії.

При інтерференції відбитої і падаючої хвиль нерівних амплітуд у лінії виникає режим змішаних хвиль. Для режиму змішаних хвиль характерні не пучності і вузли, а максимуми і мінімуми напруги (рис. 1.3, в).

Режим в лінії передачі і ступінь її узгодження з навантаженням характеризується коєфіцієнтом відбиття Г(х) або коефіцієнтом стоячої хвилі КСХ. Відношення комплексних амплітуд відбитої та падаючої хвиль називається коефіцієнтом відбиття:

, (1.9)

де - модуль коефіцієнта відбиття;

φ – фаза коефіцієнта відбиття.

Зв'язок коефіцієнта відбиття з опором навантаження описується виразом:

. (1.10)

Коефіцієнт стоячої хвилі визначається виразом:

. (1.11)

Коефіцієнт стоячої хвилі пов'язанний з модулем коефіцієнта відбиття наступним співвідношенням:

, або . (1.12)

а)

б)

в)

а – режим біжучої хвилі; б – режим стоячої хвилі; в – режим змішаної хвилі.

Рисунок 1.3 – Режими роботи довгих ліній

При ідеальному узгодженні навантаження (Zн=Zхв) Г=0, КСХ=1.

При короткому замиканні (Zн=0) і холостому ході лінії (Zн®¥), а також при навантаженні лінії реактивним опором в лінії виникає режим стоячих хвиль. При цьому режимі Г=1, а КСХ→∞.

Коли опір навнтаження не дорівнює хвильовому опору лінії, (Zн≠Zхв) в ній виникає режим змішаних хвиль. В цьому випадку 1>Г>0, а КСХ>1.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.002 сек.