Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 27
Задание
Необходимо обеспечить подключение линии передачи к нагрузке сопротивлением Построить: 1) Графики зависимостей амплитуды напряжения (напряженности эл. поля) от координаты (в ЛП и согласующем устройстве) для частоты f0
и частот границ диапазона. 2) Частотные зависимости коэффициентов бегущей и стоячей волн: KБВ
(f), KСВ
(f). Таблица 1 Коаксиальная РК 75–2.5–31 Двухпроводная РД 50–0.87–21 Таблица 2 Таблица 3 2,5,8,11,14,17,20,23, 26,29 3,6,9,12,15,18,21,24, 27,30 Введение
Линией передачи (ЛП) называют устройство, ограничивающее область распространения электромагнитных колебаний и направляющее поток электромагнитной энергии к нагрузке. ЛП используют для передачи мощности от генераторов к потребителям, для образования резонансных систем – объемных резонаторов и колебательных контуров с распределенными параметрами, для трансформации полных сопротивлений нагрузок. В радиосистемах используются различные линии передачи. Выбор конкретного типа ЛП определяется назначением и параметрами радиосистемы, условиями ее работы и решающим образом зависит от используемого диапазона длин волн и передаваемой мощности. Наиболее распространенные типы линий передачи для различных диапазонов волн представлены в таблице 1. Таблица 1 Расчет
Вначале вычислим коэффициент отражения от нагрузки Далее вычислим коэффициент стоячей волны в ЛП между нагрузкой и трансформатором Максимальная мощность в двухпроводной ЛП Максимальная мощность в нагрузке Максимально действующее напряжение стоячей или бегущей волны Зависимость коэффициента отражения от расстояния l
до нагрузки имеет вид где Требуется определить такое значение электрической длины линии Из последнего выражения получим только в этом случае сопротивление будет действительным Решением уравнения является корень Тогда Выбираем наименьшее значение Определим сопротивление нагрузки четвертьволнового трансформатора и проверим, действительно ли оно. Сопротивление найдем через коэффициент отражения Также проверим по формуле Вычислим волновое сопротивление ЛП четвертьволнового трансформатора для согласования генератора с внутренним активным сопротивлением Вычислим коэффициент отражения от трансформатора Построение графика распределения амплитуды
В ЛП между трансформатором и нагрузкой График строим для случая максимальной мощности В трансформаторе Для случая максимальной мощности имеем Тогда график будет иметь вид Вычислим КПД линии на частоте Pвх
– мощность выделенная в нагрузке, PГ
– мощность падающей волны, отдаваемой генератором в ЛП. Вывод В ходе данной работы мы обеспечивали согласованное подключение ЛП к нагрузке с заданным сопротивлением. В качестве согласующего устройства выбран четвертьволновый трансформатор, рассчитано сопротивление трансформатора и место включения его в линию передачи. Определена максимально допустимая мощность в нагрузке и КПД линии на заданной частоте. В ходе работы построены графики зависимостей амплитуды напряжения от координаты, коэффициента бегущей волны от длины волны KБВ
(λ). Список литературы 1) В.В. Никольский, Т.И. Никольская, Электродинамика и распространение радиоволн: Учеб. пособие для вузов. – М.: Наука, 1989. – 544 с.
|