Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Start_main1a.pdf
Скачиваний:
385
Добавлен:
09.02.2015
Размер:
15.21 Mб
Скачать

Рис. 8.11. Согласование линии с нагрузкой с помощью одного (а) или двух (б) реак тивных шлейфов

а длину шлейфа 1 — так, чтобы входная проводимость шлейфа ш равнялась — .

Очевидно, что при1этих условиях эквивалентное сопротивление нагрузки основной

линии

в точках —

1

будет равно волновому сопротивлению линии

R

в:

Z

R

 

эк

эк

ш

 

в.

 

 

 

Во втором случае (рис. 8.11, б) расстояние между шлейфами 0 выбирают рав ным /8 или З /8, длина первого шлейфа 1 подбирается так, чтобы в точках 11' выполнялось условие (8.66), а длина второго шлейфа 2 — так, чтобы компенсиро вать мнимую составляющую Y11.

Вопросы для самопроверки

1.Что такое проходной четырёхполюсник с распределёнными параметрами? Какое отношение имеет он к длинной линии (ДЛ)?

2.Как составить основные уравнения четырёхполюсника из вопроса 1 в форме А?

3.Как составить волновые уравнения четырёхполюсника из вопроса 1? Какой смысл имеют сформированные из этих уравнений матрицы: 1) волновая матрица; 2) матрица рассеяния?

4.Как можно пересчитать волновую матрицу в матрицу рассеяния? Возможен ли обратный пересчёт?

5.Как получить аналитическое выражение для входного сопротивления от резка ОДЛ?

6.Как применить формулу из вопроса 5 для анализа колебательных систем из отрезков ОДЛ? Почему вместо ставшего привычным термина «колебатель ный контур» говорится о колебательной системе? Имеет ли это терминоло гическое различие существенное значение или это всего лишь формаль ность?

7.Прокомментируйте частотные характеристики колебательных систем из вопроса 6. Обратите внимание на их периодичность. Какие проблемы созда ёт эта периодичность для практики?

759

8.Почему возникают проблемы согласования линии с нагрузкой? Как она ре шается с помощью согласующих устройств: 1) четвертьволновых транс форматоров; 2) реактивных шлейфов? Приведите поясняющие примеры.

9.Оцените поочерёдно и в сравнении функциональные возможности и прак тическую ценность четвертьволновых трансформаторов и реактивных шлейфов.

10.Что представляют собой четвертьволновые трансформаторы и шлейфы с позиций теории цепей? Каковы их элементная база, частотные характери стики, потребление энергии, особенности подключения к «обслуживаемой» ими линии?

Задачи

8.14м. Заданы характеристические параметры линии в, и ее длина .

Найдите параметры четырехполюсника, эквивалентного этой линии.

8.15м. К отрезку линии длиной , характеристические параметры которой в, и известны, подключены нагрузка н и источник, ЭДС и внутреннее сопротивление которого и н (рис. 8.1). Определите рабочий коэффициент передачи линии

/ .

Рис. Т8.2

Рис. Т8.1

8.16р. Найдите частоты, на которых выполняются условия резонанса токов и резонанса напряжений для короткозамкнутого отрезка коаксиального кабеля дли ной 1 м с погонными параметрами 2,63·10 Гн/км; С 46,5·10 Ф/км. Определите входное сопротивление кабеля на частоте 100 МГц.

(

8.17р. Рассчитайте наименьшую длину разомкнутого отрезка кабеля

2,63·10 Гн/км; С1=46,5·10 Ф/км), входное сопротивление которого на ча

стоте 100 МГц эквивалентно емкости 100 пФ.

8.18р. Решите задачу 8.11р, заменив емкость нагрузки Сн эквивалентным ей разомкнутым отрезком линии минимальной длины. Значения в, , и ф для этого отрезка приведены в условии задачи 8.11р.

(

8.19. Найдите

наименьшую длину

короткозамкнутого отрезка кабеля

2,63·10 Гн/км;

46,5 10 Ф/км),

входное сопротивление которого на

частоте 100 МГц эквивалентно индуктивности 0,6 мкГн.

760

8.20. По данным задачи 8.19 определите наименьшую длину разомкнутого от резка кабеля.

8.21. Отрезок коаксиального кабеля длиной 0,4 м, погонные параметры ко торого приведены в условии задачи 8.19, нагружен на сопротивление н. На частоте 100 МГц входное сопротивление кабеля равно нулю. Определите сопротивление

н.

8.22.Решите задачу 8.21, принимая входное сопротивление кабеля бесконечно

большим.

8.23.Входное сопротивление короткозамкнутого отрезка линии без потерь в

точках

1 1΄

равно нулю (рис. Т8.2). Найдите минимальную длину этого отрезка.

8.24.

Решите задачу 8.23, принимая входное сопротивление в точках

1 1΄

бес

конечно большим.

 

 

 

 

 

8.25м.

На вход длинной линии подается.

бигармоническое напряжение

 

 

u

0,

 

 

 

 

 

cos

cos2

на нагрузке линии напряжения: а) только с

Предложите способы выделения.

частотой ; б) только с частотой 2

 

 

 

 

8.26р.

Входные сопротивления воздушной линии передачи длиной

100 км в

 

 

 

режимах холостого хода и короткого замыкания на выходе, измеренные на частоте

 

10 рад/с, составляют х

1064

, Ом, к

323 , Ом. Найдите погон

ные и волновые параметры линии.

 

 

 

 

8.27.

Определите входное сопротивление цепи, образованной соединением

трех отрезков длинных линий без потерь (рис. Т8.3) на частоте

150 МГц. Пара

метры цепи: в

50 Ом;

4 м; в

75 Ом;

2 м;

 

 

 

 

200 Ом;

в 100 Ом;

3,75 м;

150 Ом.

 

 

Рис. Т8.3

761

Фазовая скорость во всех трех линиях ф= 3 10 м/с.

8.28м. Передачу энергии от источника к двум размещенным в разных местах нагрузкам осуществляют с помощью трех линий без потерь, соединенных между со

бой согласно рис. Т8.3. Волновые

сопротивления линий известны:

Лв

50 Ом;

в

100 Ом;

в

75 Ом. Коэффициент бегущей волны в линии

2 Кб

0,8.

Частота входного воздействия

100 МГц, фазовая скорость во всех трех линиях

ф

3 108 м/с;

2 = 7,5 м; 3 = 9,75 м. Найдите значение сопротивления

3, при кото

ром в линии Л1 имеет место режим бегущей волны, а также определите коэффици ент бегущей волны Кб в линии Л3. Имеет ли задача единственное решение?

8.29м. Постройте Т образную схему замещения линии без потерь, погонные

параметры которой

2мГн⁄км; С

6 10 Ф/км; длина линии 100 км. Час

тота входного воздействия

1кГц.

 

8.30м. Измерения входного сопротивления линии в режимах холостого хода и короткого замыкания на выходе, проведенные в режиме постоянного тока, дали следующие результаты: х 12,9 кОм; к 1,11 кОм. Длина линии 100 км. По стройте П образную схему замещения линии в режиме постоянного тока.

8.31р. Четвертьволновый отрезок линии длиной закорочен на конце. Погон ные параметры линии , , С , известны. Принимая , 0, найдите резонансную частоту , резонансное сопротивление 0 и добротность парал лельного колебательного контура, эквивалентного этому отрезку линии.

8.32. Четвертьволновый отрезок коаксиального кабеля длиной

0,2 м зако

рочен на конце. Погонные параметры кабеля:

75 пФ/м;

0.

 

1,7 Ом/м;

0,42 мкГн/м;

 

Определите резонансную частоту 0, резонансное сопротивление 0 и доброт ность параллельного контура, эквивалентного этому отрезку кабеля. Резонансная частота контура должна соответствовать наименьшей резонансной частоте задан ного отрезка кабеля.

 

8.33м. Найдите резонансную частоту

0, резонансное сопротивление 0 и доб

ротность

последовательного колебательного контура, эквивалентного разомкну

тому

четвертьволновому отрезку

линии

длиной . Погонные параметры линии

;

8.34.; ;

заданы; примите

;

= 0.

 

0,2 м, ра

 

 

Четвертьволновый отрезок коаксиального кабеля длиной

зомкнутый на конце, имеет погонные параметры,

, приведенные в условии задачи

8.32. Рассчитайте резонансную частоту

резонансное сопротивление

0 и доброт

ность последовательного колебательного контура, эквивалентного заданному от резку кабеля. Резонансная частота контура должна соответствовать наименьшей ре зонансной частоте отрезка кабеля.

762

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]