3.7. Работа однородной искусственной линии на комплексную нагрузку

В реальных условиях генераторы прямоугольных импульсов работают не на идеализированную резистивную нагрузку, а в общем случае на комплексную, параметры которой чаще всего удается определить только опыт­ным путем. Обычно в цепи нагрузки присутствуют последовательно включенная индуктивность, определяемая индуктивностью проводников и нагруз­ки, и параллельно включенная нагрузке емкость, определяемая как емкостью проводников, так и емкостью конструкции самой нагрузки. Скорее все­го, представить комплексную нагрузку генератора в самом общем виде невозможно. Но, учитывая то, что в составе генераторов прямоугольных импульсов часто присутствует согласующий импульсный трансформатор, мож­но считать, что генератор работает на нагрузку, комплексные параметры которой определяются основными параметрами импульсного трансформатора.

На рис. 3.25 приведена схема генератора, в котором ОИЛ (L_я – входная индуктивность ОИЛ) нагружена на цепь, состоящую из последователь­но включенной индуктивности L_д, самой нагрузки R_н и шунтирующих ее емкости С_н и индуктивности L_н. Исходя из классической схемы замещения импульсного трансформатора индуктивность L_д может рассматриваться как индуктивность рассеяния трансформатора, индуктивность L_н – как индуктивность намагничивания трансформатора, а емкость С_н – как сумма паразитных емкостей трансформатора.

Рис. 3. 25

На рис. 3.26 приведены временные зависимости токов нагрузки нормированной ОИЛ (L_я = 0,1; С_я = 0,1; n = 5) для случая L_д = 0, L_н = , С_н = 0; 0,03 и 0,06 (кривые 1, 2 и 3 соответственно). При детальном анализе этих зависимостей обнаруживается, что междецильная длительность фронта им­пульса увеличивается несущественно, длительность среза практически не меняется, а амплитуда выброса при данных соотношениях емкостей ячеек и нагрузки возрастает.

Рис. 3.26

На рис. 3.27 приведены временные зависимости токов нагрузки нормированной ОИЛ для случая L_д = 0, С_н = 0, L_н = , 2 ,1 (кривые 1, 2 и 3 соответственно). Из рисунка видно, что шунтирование нагрузки индуктивностью практически не изменяет длительность фронта, но приводит к существенному увеличению спада плоской части, уменьшению междецильной длительности самого импульса и амплитуды выброса. Влияние дополнительной индуктивности, включенной последовательно с нагрузкой, было рассмотрено в 3.6. В тех случаях, когда нагрузка имеет индуктивный характер и может быть представлена в виде последовательной R_н – L_н цепи, а индуктивность нагрузки сопоставима с индуктивностью ячейки ОИЛ, вход­ная индуктивность ОИЛ L_я должна быть уменьшена на величину L_н.

Рис. 3.27

Следует отметить, что анализ электромагнитных процессов в ОИЛ, работающей на сложную комплексную нагрузку, когда необходимо учитывать влияние всех элементов одновременно, не представляет сложности при использовании современных вычислительных программных средств. Но при этом необходимо иметь адекватную модель нагрузки, что иногда вызывает определенные трудности, поскольку определение параметров этой нагрузки (в первую очередь паразитных) обычно проводится экспериментально.