Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Виды линии передачи.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
434.41 Кб
Скачать

Виды линии передачи

Линия передачи (направляющие системы) называется устройство служащая для передачи электромагнитной энергии в заданном направлении с потерями.

Характеристики среды:

Абсолютная диэлектрическая проницаемость:

Абсолютная магнитная проницаемость:

δ- удельная проводимость среды

вектор напряженности электрического поля

Вектор напряженности магнитного поля

Вектор Пойтинга

Металлические волноводы – металлические трубы различных сечений

.

Диэлектрические волноводы

Двухпроводная линия:

Экранированная двухпроводная линия.

Коаксиальная пара

Полосковые линии передачи.

Несимметричная полосковая линия

Симметричная полосковая линия

Электромагнитное поле в линия передачи.

Поле в линии передачи представляет собой сумму бесконечного числа типов волн.

Е,Н,Т- определим наличие продольной составляющей каждого вектора, вдоль которого происходит передача энергии.

E:

H:

T:

Из всего множества типов волн некоторые из них будут распространяться, некоторые нет.

При распространении по оси Z

-Комплексная амплитуда напряженности в точке Z.

-Комплексная амплитуда напряженности в начале линии передачи.

-коэффициент распространения волны типа mn в линии передачи

комплексная амплитуда

E(z) модуль.

E(z)=E(0)

Случай распространяющей волны

- коэффициент затухания.

- коэффициент фазы.

Каждый тип волны имеет свою критическую длину и частоту .

Они вычисляются исходя из типа волны, вида линии передачи и вида её затухания.

Для того что бы волна распространялась в линии передачи должны выполняться следующие условия:

f> λ<

Из всех типов волн выбирают 1 который имеет максимальную критическую длину волны и минимальную критическую частоту, это основной тип волны, остальные волны называются высшими.

Условия одномодового распространения:

F ↑λ

Прямоугольный металлический волновод.

Vф- фазовая скорость в среде заполняющий волновод.

H10- основной тип волны.

Волны Е и Н с одинаковыми индексами будут иметь одинаковые значения критической частоты и критической длины волны.

Каждый тип волны будет иметь свою длину волны:

Коэффициент затухания:

- коэффициент фазы в среде волновода.

Фазовой скоростью называется скорость движения фазового фронта волны определённой частоты в линии передачи.

Групповой скоростью называется скорость перемещения максимума огибающей группы не гармонических волн близких между собой по частоте.

Rs- поверхностное сопротивление проводящих стенок.

Затухание линии передачи.

Для распространенных типов волн можно записать соотношение определяющее комплексную амплитуду напряжения поля в любой точке линии передачи.

Е(0)- комплексная амплитуда в начале линии передачи.

γ- коэффициент распространения.

γ=α+jβ α=0 β≠0

В реальных линиях передачи коэфициент альфа не равен нулю.

- Это выражение характеризует изменение фазы волны.

- это выражение характеризует изменение амплитуды поля.

Линия передачи имеет α=

Длинна линии передачи 5 метров, мощность на входе 150 кВт. Найти мощность на выходе.

Соотношения Нп и дБ.

1 нп=0.115 дБ

1 дБ=8.686 Нп

Расчет полосковых линий передачи.

а - ширина основания

w – ширина полоска

t – толщина полоска

h – высота диэлектрика

B=2h+t≈2h

Делитель мощности.

Дм предназначены для распределения мощности между входами в заданном соотношении.

В идеальном делителе мощности:

Входная мощность равна сумме выходных мощностей.

Делитель мощности также работает и в качестве сумматора мощностей.

Требования к которым должен удовлетворять делитель мощности:

  1. деление сигнала в заданном соотношении.

  2. Согласование всех выходов.

  3. Развязка выходных плеч (для развязанного делителя мощности.)

  4. Работа в заданном частотном диапазоне.

Простейшим делителем мощности является разветвлении линии передачи.

Последовательный делитель мощности.

Условие согласования при последовательном соединении:

Параллельный делитель мощности.

У- проводимость.

Условие согласования при параллельном соединении

(2)

Коэффициент деления:

Для обеспечения коэффициента деления необходимо правильно подобрать волновое сопротивление выходных плеч. Они находятся в соответствии с (2)

Неизвестными как правило бывают Z2 и Z3

Решением системы (1) (2) будет:

Если P2=P3 →KP=1

Требование развязки означает отсутствие связи между выходными плечами делителя мощности.

В плече 3 сигнал отражается. Из плеча 2 сигнал приходит двумя путями, через половину длинны волны в линии передачи и через сопротивление, пройдя практически нулевое расстояние, величина сопротивления выбирается так что амплитуды волн были практически равны и за счет противофазности, гасили друг друга. Плечи 2 и 3 – развязанные.

Импедансные параметры.

Волновые параметры.

( )- матрица рассеивания.

P2, P3, P4-известны.

Z1-известна

- найти

Дм1

Дм2