Электродинамика и распространение радиоволн. Малков Н.А. - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Лабораторная работа 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛН ТИПА Т В ДЛИННЫХ ЛИНИЯХ
Цель работы:
1. Изучить линии передач, работающих на волнах типа Т [1, 2, 5].
2. Приобрести навыки по исследованию структуры поля и определению сопротивления линии.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1. Исследовать распределение напряжения и тока вдоль линии.
2. Определить входное сопротивление с помощью круговой диаграммы полных сопротивлений.
Методические указания
1.1. Разновидности длинных линий
Линии передачи, содержащие не менее двух параллельных проводников, называются длинными ли-
ниями. Некоторые их разновидности представлены на рис. 1.1.
В линиях, полностью заполненных диэлектриком, волной основного типа является волна Т
(ТЕМ), которая характеризуется следующими свойствами:
1) скорость ее распространения равна скорости света в среде, заполняющей линию;
2) электрическое и магнитное поля чисто поперечны и имеют статический характер в плоско-
стях, перпендикулярных оси линии;
3) критическая частота равна нулю, так что с помощью Т-волн можно передавать энергию на
любых частотах, в том числе и на нулевой (постоянный ток) [1, 2].
Рис. 1.1. Поперечные сечения длинных линий
В линиях, частично заполненных диэлектриком (см. рис. 1.1, г), Т-волна существовать не может;
однако волна основного типа в таких линиях обычно близка по свойствам к Т-волне (квазиТ-волна).
1.2. Распределения напряжения и тока вдоль линии. Входное сопротивление
1.2.1. В линии, на одном конце которой включен генератор, а на другом – нагрузка с сопротивле-
нием z
к
(рис. 1.2), в общем случае имеются две бегущие волны – падающая, которая распространяет-
ся от генератора к нагрузке, и отраженная, идущая в противоположном направлении. Если координа-
ту z отсчитывать от места подключения нагрузки (см. рис. 1.2), то распределения комплексных ам-
плитуд напряжения (U
&
) и тока (
I
&
) в линии представляются следующими суммами падающих и от-
раженных волн напряжения (U
п
, U
o
) и тока (I
п
, I
o
):
)](1[)(
поп
zeUeUeUzU
ikzikzikz
Γ+=+=
−
&
&&&&
;
)](1[)(
ллл
оп
ze
U
e
U
e
U
eIeIzI
ikzikzikzikzikz
Γ+
ρ
=
ρ
−
ρ
=+=
−−
&
&&&
&&&
, (1.1)
где
л
ρ – входное сопротивление линии; k – волновое число.
Отношение комплексных амплитуд напряжения отраженной (U
o
) и падающей (U
п
) волн в сече-
нии z

Страницы