Задача 4.VI. Определить по приближённой ф-ле (55.VI) волновое сопротивление о воздушной двухпроводной медной линии, имеющей С; = 6-10~(j! / :л. Ответ, р = 555 ом.

Задача 5.VI. Линия нагружена сопротивлением, равным волновому. Постоянная затухания иа километр Р = 0,0046. Рассчитать и построить кривую, показывающую изменение амплитуды напряжения вдоль линии на протяжении 500 км, беря точки через 50 км, если в начале линии напряжение Ui - Ю е.

Ответ. Расчетные данные приведены в табл. 1.VI

Таблица 1.VI

Кривую U i& = F {I) следует построить на основании цифр табл. 1.VI.

Задача 6. I. Линия, обладающая постоянной затухания на километр !=0,003, питается источником переменного тока, дающим напряжение, изменяющееся по гармоническому закону с амплитудой U, i = ЮО в. На каком расстоянии / от начала линии амплитуда напряжения станет равной 10 в.

Ответ. I = 767 км.

Задача 7.VI. Дана идеальная линия, разомкнутая на коние, имеющая волновое сопротивление р = 500 ом и питаемая синусоидальным напряжением с частотой / = 10 гц. В линии установились стоячие волны. Определить амплитуду тока в пучности (U,nJ?) и тх - амплитуду тока в точке, находящейся от конца на расстоянии х = 0,5 м, если амплитуда напряжения на конце линии Umi = 100 в.

Ответ. (UJ) = 0,2 а, 1 == 0,173 а.

Задача 8.VI. Дана короткозамкнутая на конце двухпроводная линия длиной X = 25 м. Каким входным сопротивлением 2вх.кз она будет обладать при питании её напряжением с частотой / = 5-10гч, если волновое сопротивление линии ) = 500 ом.

Ответ. Zex кз - - i 289 ом, следовательно, линия обладает ёмкостным сопротивлением, численно равным 289 ом.

Задача 9.VI. Двухпроводная линия, имеющая волновое сопротивление р = = 600 ом, разомкнута на конце. Определить её входное сопротивление Z. при длине линии: \) 1 = 2,5 м к 2) 1 = 15 м, если частота питающего генератора / = 6-10 гч.

Ответ. 1) 2.= - i 1848 ом, 2) 2= i 195 ом.

Задача 10.VI. Требуется заменить катушку индуктивности L = 2-10~ гн короткозамкнутой линией, имеющей волновое сопротивление р = 600 ом, с входным Сопротивлением, равным сопротивлению указанной катушки, для работы иа частоте /= 10 гч. Определить / - длину такой короткозамкнутой линии.

Ответ. I = 9,83 м.

Задача 11.VI. Дана идеальная линия, имеющая волновое сопротивление р = 600 ом и длину X = 100 м. Определить входное сопротивление этой линии, нагруженной индуктивным сопротивлением х = 800 ом и питаемой напряжением с час10той /= 10® гц.

Ответ. Zg xi = - 74 ОМ.

Задача 12.VI. Дана разомкнутая на конце неоднородная линия, состоящая нз двух участков: первого длиной = 15 л< и волновым сопротивлением р = = 600 ом и второго, имеющего /j = 10 л и = 636 ом. Найти - длину

эквивалентной однородной, разомкнутой на конце линии с волновым сопротивле-нием, равным волновому сопротивлению первого участка pj, и имеющей входное сопротивление, равное входному сопротивлению фактической неоднородной линии, если последняя питается напряжением с частотой / = 5-10 гц. Ответ. 1=24,7 м.

Вопросы для проработка VI главы

1. Чем отличаются цепи с распределёнными постоянными от цепей с сосредоточенными постоянными

2. Какая волна называется падающей бегущей волной?

3. Является ли отраженная волна бегущей волной или нет?

4. При выполнении какого условия в линии обеспечивается режим бегущих волн

5. Чем отличаются уравнения бегущих волн для идеальной и реальной линий?

6. Какой физический смысл имеют постоянные и а?

7. Чему равны постоянные Ь, а и f в случае идеальной линии?

8. Напишите упрощённые формулы для определения р и а в случае ш hRi и в случае /?г > Li.

9. Где находится энергия при передаче её при помощи линии, внутри проводов или в пространстве, окружающем провода?

10. Что дает вектор Умова-Пойнтинга

11. Сформулируйте правило для определения направления вектора Умова- Пойнтинга.

12. Что называется коэффициентом отражения?

13. В результате какого процесса получаются стоячие волны?

14. Чем отличаются уравнения стоячих волн для идеальной линии, разомкнутой, и линии, короткозамкнутой на конце?

15. Как распределяются узлы и пучности напряжения и тока вдоль линии яри разных нагрузках на конце ее

16. Что называется входным сопротивлением линии?

17. Напишите формулы для определения входного сопротивления линий, имеющих различные нагрузки на конце.

18. Нарисуйте кривые, покаадаающче изменение входного сопротивления разомкн>той на конце линии при изменении длины последней (и неизменной частоте генератора, которым питается линия).

19. В качестве каких элементов и систем могут быть использованы отрезки линии?

20. Какие линии называются неоднородными и как определить их входное сопротивление?

ГЛАВА VII ФИДЕРЫ

§ l.Vn. Требования к фидерам. Основные типы фидеров

Фидерами называются линии, служащие для передачи энер-гни, в частности, энергии высокой частоты от передатчика к ан тенне или от антенны к приёмнику.

В ряде случаев антенны приходится сооружать на достаточном удалении от передатчика или приёмника, и тогда энергию высокой частоты передают от передатчика к антенне или от антенны к приёмнику при помощи фидера. Особенно широкое при-.менение фидеры нашли в коротковолновых антеннах.

Необходимость удаления антенн от технического .здания вызывается тем, что современные передающие и приёмные центры имеют большое количество антенн, которые должны быть удалены друг от друга для уменьшения их взаимного влияния. Аппаратура же передающего или приёмного центров размещается в одном здании (или небольшом числе их). При помощи специального коммутатора каждую из имеющихся на передающем центре антенн можно питать от любого передатчика или от любой приёмной антенны подавать сигналы к каждому из имеющихся на приёмном центре приёмников. Помимо экономической выгоды создания таких центров, очевидна их оперативная целесообразность.

Основными требованиями, предъявляемыми к фидерам, являются: 1) недопустимость искажений направленных свойств антенны, вызванных подключением к ней фидера (фидер не должен излучать или принимать радиоволны и этим искажать направленные свойства антенны, т. е. не должно быть так называемого антенного эффекта фидеров); 2) обеспечение минимальных потерь, т. е. высокого кпд фидера; 3) обеспечение передачи энергии вдоль фидера с наименьшим напряжением; 4) обеспечение требуемой механической прочности.

Для фидеров приёмных антенн второе и третье требования менее важны, в то время как для фидеров передающих антенн, по которым транспортируются большие мощности, эти требования весьма существенны. Второе требование очевидно. Третье требование важно потому, что на высоких частотах значительны 268