Режимы работы длинной линии.
В
зависимости от соотношения между
волновым сопротивлением линии и
сопротивлением нагрузки линия работает
в режиме бегущих, стоячих или смешанных
волн.
Бегущие
волны
– колебания, фаза которых удаляется от
источника возбуждения с постоянной
скоростью, зависсящей от свойств среды.
Стоячие
волны
– колебания, полученные в результате
сложения двух бегущих волн, направленных
навстречу друг другу.
Смешанные
волны
– совокупность бегущих и стоячих волн.
Режим бегущих волн в бесконечно длинной линии. Режим стоячих волн в длинной линии.
Режим
волн
|
Уравнения
напряжения и тока в линии
|
Свойства
волн
|
и
Zв
|
Режим
бегущих волн
|
|
Множители
sin(ωt
- x’)
указывают на то, что в каждом сечении
линии, напряжение и ток изменяются
во времени синусоидально. По мере
распространения волны фаза бегущей
волны ωt
- x’
всё больше уменьшается. Значит,
синусоидальные колебания воспроизводятся
со всё большим отставанием по фазе.
Этот
сдвиг по фазе обусловлен конечной
фазовой скоростью бегущих волн,
которая связана напрямую с коэффициентом
фазы.
В
результате фазовая скорость оказывается
тем меньшей, чем больше произведение
погонных параметров линии:
|
|
Режим
стоячих волн
|
в
разомкнутой линии на конце
|
|
В
каждом сечении линии имеют место
гармонические изменнения тока и
напряжения во времени, ведь стоячие
волны получаются в результате сложения
двух волн.
Коэффициенты
при sin
ωt
являются амплитудами напряжения и
тока:
Отношение
амплитуд напряжения и тока в их
пучностях равно волновому сопротивлению
линии:
Фаза
напряжения не зависит от х и поэтому
на всё протяжении линии одинакова.
В
любой точке линии между напряжением
и током существует сдвиг по фазе 90О.
|
|
в
короткозамкнутой линии
|
|
|
Образование стоячих волн в короткозамкнутой,
разомкнутой на конце и нагруженной на
реактивное сопротивление длинных
линиях.
Режим
стоячих волн
|
в
разомкнутой линии на конце
|
|
В
каждом сечении линии имеют место
гармонические изменнения тока и
напряжения во времени, ведь стоячие
волны получаются в результате сложения
двух волн.
Коэффициенты
при sin
ωt
являются амплитудами напряжения и
тока:
Отношение
амплитуд напряжения и тока в их
пучностях равно волновому сопротивлению
линии:
Фаза
напряжения не зависит от х и поэтому
на всё протяжении линии одинакова.
В
любой точке линии между напряжением
и током существует сдвиг по фазе 90О.
|
|
в
короткозамкнутой линии
|
|
|
Входное
сопротивление короткозамкнутой и
разомкнутой на конце длинных линий.
в
короткозамкнутой линии
|
в
разомкнутой линии
|
|
|
