Главная >  Очерк развития радиотехнологии 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 [ 74 ] 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204

нение на единицу длины как величины, так и фазы тока (или напряжения), называется постоянной распространения.

Для иллюстрации сказанного выше на рис. 7.VI показано распределение напряжения по длине реальной линии для есколь-ких фиксированных моментов времени t, t-\-M, t+2S.t. Закон

t/y = [/ ie~ по которому уменьшаются амплитуды напряжения из-за неизбежных потерь в реальной линии, показан пунктиром. А

Если мы будем считать время переменной величиной, а точку на линии будем брать фиксированной, то картина изменения напряжения 8 этой точке будет иметь вид, изображённый иа рис. 8.VI. Рисунок 8а.VI относится к точке, взятой в начале линии (у = 0). В этой точке изменения напряжения в функции времени происходят по закону cos со с амплитудой t- Рисунок 86 VI характеризует картину в некоторой точке линии, отстоящей от начала на расстоянии уи в которой изменения напряжения происходят также по гармоническому закону, но уже с

меньшей амплитудой t/ie *. Рисунок 8i?.VI характеризует картину в точке, отстоящей от начала на расстоянии г/г, в которой

амплитуда будет ещё меньше, а именно Ui Все кривые

построены относительно одного и того же начального момента времени /=0, поэтому кривые бив сдвинуты по фазе в сторону отставания относительно кривой а; углы сдвига фаз соответственно раины и ауг-

Очень важно отметить, что выражения (36.VI) и (38 VI) есть векторы напряжения и тока падающих бегущих волн напряжения и тока. Действительно, подставляя равенство (35.VI) в ф-лы (18.VI), получаем В=0 и A = Ui, поэтому.

(7, =l7n=ie-Ti/, р

Таким образом, в бесконечно длинной линии с потерями мо-rjT быть только падающие бегущие волны, отраженных волн нет (так л<;е, как и в идеальной бесконечно длинной линии).

Далее, разделив первое из последних равенств на второе, получаем

= Р, (41.VI)

т е. отношение напряжения к току в любой точке (и, следовательно, в начале линии) бесконечно длинной линии с потерями равно её волновому сопротивлению. Из этого факта следуют два принципиальных вывода. Во-первых, входное сопротивление бесконечно длинной линии равно её волновому сопротивлению.




Рис 7 VI. Кривые распределения напряжения вдоль однородной реальной линии для трех моментов времени


Рис 8 VI Кривые изменения во времени напряжения для трех разных точек линии



Во-вторых, если линию бесконечной длины (рис. 9.VI) разрезать в любом месте и, отбросив правую часть линии, замкнуть концы оставшейся части линии конечной длины на сопротивление, равное волновому, то для неё останутся справедливыми ф-лы (36.VI) и (38.VI). Это значит, что в ней будут распространяться только падающие волны.

Итак, реальная однородная линия любой конечной длины будет работать в режиме бегущих волн, если её в конце нагрузить сопротивлением, равным волновому. При этом её входное сопротивление равно волновому.

Эти результаты были получены при рассмотрении и идеальной линии, нагруженной на /?2 = Р- Разница в том, что волновое сопротивление идеальной линии носит активный характер, а

у/.с) Оу !

и-у-

Рис, 9.VI. а) Схема однородной линии бесконечной длины, б) схема однородной линии конечной длины, нагруженной сопротивлением, равным волновому сопротивлению линии

волновое сопротивление реальной линии (и её входное сопротивление) комплексное. Благодаря последнему напряжение и ток в любой точке реальной линии сдвинуты по фазе иа некоторый угол (который не учтён нами в уравнениях бегущей волны напряжения и тока для реальной линии). При работе на высоких частотах, как это будет показано ниже, волновое сопротивление реальной линии можно принимать чисто активным и, следовательно, считать, что между напряжение.м и током сдвига фаз нет.

§ 5.VI, Постоянная затухания и постоянная сдвига фазы

Согласно равенствам (28.VI) и (29.VI), можно написать

? + ia = J/Z,K,.

Подставляя в последнее выражение значения иУ определяемые ф-лами (10.VI) и (11.VI), можно переписать его так

р -f iа = Y{Ri--Y\<i>Li){Gi + iCj. (42.VI)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 [ 74 ] 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204