Тепловий пробій
Значне виділення тепла може привести до неприпустимого нагрівання діелектрика, що заповнює лінію, і, як наслідок, до його руйнування. Наступає так званий тепловий пробій. Тому при роботі на високому рівні потужності уникають застосування ліній передачі з діелектричними вставками або діелектричним заповненням.
Гранична і допустима потужності
Для характеристики електричної
міцності ліній передачі: вводять поняття
граничної і
допустимої потужності.
Граничною (
)
називають найбільшу потужність, яку
можна передати по однорідній лінії без
електричного пробою. Граничне значення
передаючої потужності визначається
граничною напруженістю електричного
поля
при перевищенні якої відбувається
електричний розряд. Для повітря при
нормальному атмосферному
тиску|тисненні| і
нормальній іонізації.
Допустима потужність ( Р
)
зазвичай|звично|
у декілька разів менше, ніж гранична,
оскільки наявність неоднородностей|
в лінії, присутність відбитої хвилі і
деякі інші чинники|фактори|
у багатьох випадках приводять|призводять|
до підвищення напруженості електричного
поля в окремих перетинах лінії, що може
викликати|спричиняти|
пробій при потужностях, істотно|суттєвий|
менших Рдоп
.
Зазвичай|звично| вважають|гадають| Рдоп=(0.2-0.3)Рпред.
РОЗПОВСЮДЖЕННЯ|поширення| ЕМХ В ЛІНІЯХ КІНЦЕВОЇ|скінченної| ДОВЖИНИ
Коефіцієнт відбиття|відображення|
Падаюча|падати| і відбиті хвилі в лінії на достатньому видаленні|віддаленні| від місця|місце-милі| включення|приєднання| є|з'являються| хвилями одного типу|типа|. Тому безрозмірний коефіцієнт, що вводиться|запроваджує| рівністю.
є функцією тільки координати z і називається коефіцієнтом віддзеркалення електричного поля.
Якщо прийняти фазу падаючої хвилі нульовою в точці z=0, то
,
де комплексна величина
дорівнює коефіцієнту
віддзеркалення, зміряному в перетині
z=0, де включено
навантаження. Величина
називається коефіцієнтом віддзеркалення
від навантаження.
Коефіцієнт віддзеркалення|відображення| можна ввести|запроваджувати| по напруженості магнітного поля за допомогою рівності
,
.
Повна|цілковита| напруженість поперечних складових полів в довільному перетині лінії передачі рівна:
Нормовані амплітуди
,
Напруженість Е-поля|
досягає мінімуму|мінімум-ареалу|,
рівного
,
в точках|точках|,
де
,
тобто при
і максимуму, коли, тобто при
Коефіцієнти біжучої і стоячої хвиль
Відношення мінімального значення амплітуди електричного (або магнітного) поля до максимального значення того ж поля називають коефіцієнтом стоячої хвилі (КСХ):
.
Зворотне значення називають коефіцієнтом біжучої хвилі (КБХ):
У ідеально узгодженій|погодженій|
лінії
і, відповідно, КБХ=КСХ=1.
При повному|цілковитому|
віддзеркаленні|відображенні|
амплітуди падаючої|падати|
і відбитої хвиль рівні, тому
,
,
НОРМОВАНИЙ ЕКВІВАЛЕНТНИЙ ОПІР ЛІНІЇ ПЕРЕДАЧІ
Відношення|ставлення| напруги|напруження| U до струму|току| I в довільному перетині довгої лінії дорівнює еквівалентному опору лінії в цьому перетині:
(1)
де
— хвилевий опір довгої лінії, рівне
відношенню|
,
і
—
коефіцієнт відбиття|відображення|
напруги|напруження|.
Розділивши обидві частини|частки| рівності на , отримаємо|одержуватимемо| нормирований| еквівалентний опір довгої лінії:
(2)
У довільній лінії передачі
коефіцієнту
відповідає коефіцієнт
.
Тому нормованим
еквівалентним опором довільній лінії
передачі назвемо безрозмірну величину
(3)
У
режимі біжучої хвилі (
)
нормований опір довільної лінії, як
випливає з (3),
дорівнює одиниці. У всіх перетинах
ліній, де амплітуда напруженості
електричного поля максимальна або
мінімальна, лінія має чисто активний
опір, рівний
;
(4)
.
(5)
(6)
НОРМОВАНИЙ ОПІР НАВАНТАЖЕННЯ
Про зміну навантаження на кінці лінії можна судити по зміні модуля і фази комплексного коефіцієнта віддзеркалення|відображення|. Це дозволяє зіставити за допомогою цієї кожному значенню коефіцієнта віддзеркалення|відображення| в лінії деякий нормований еквівалентний опір на кінці лінії передачі, яке природно назвати|накликати| опором навантаження. Оскільки|тому що| передбачається|припускається|, що навантаження розташоване|схильне| в перетині, то з|із| (6) отримуємо|одержуємо|
(7)
Виразив
за допомогою цієї формули
через
і підставивши
у (6), знаходимо зв'язок між
і
:
(8)
Величина, зворотна нормованому еквівалентному опору лінії, називається нормованою еквівалентною провідністю, тобто
(9)
Аналогічно
визначається величина
(10)
Лекція 14