2.5. Задачи для самостоятельного решения

1. Определить погонное затухание в несимметричной полосковой линии заполненной диэлектриком. Длина волны в линии  =5см, d =2мм, b =2мм, t=0,05мм. Относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика =9, tg =810^-4. Токонесущая полоска и заземленная пластина выполнены из меди. Какова при этом доля потерь в металле и диэлектрике?

Ответ: 0,807 дБ/м, доля потерь в металле составляет 0,371 дБ/м

и диэлектрике 0,436 дБ/м.

2. Определить погонное затухание волны типа Т и предельную мощность, которая может быть передана по симметричной полосковой линии, заполненной воздухом. Пробой происходит при напряженности электрического поля 30 кВ/см. Длина волны в линии 5 см. Параметры линии: ширина проводникаb=2,93 мм, расстояние между проводником и заземленной пластинкойd=1 мм, толщинаt=0,05 мм. Линия выполнена из меди.

Ответ: 1,049 дБ/м, 50,52 кВт

3. По коаксиальной линии передачи с размерами поперечного сечения d=12 мм, D=28 мм на волне типа Т передается мощность 100 КВт, диэлектрик -воздух. Определить амплитуду тока в линии.

Ответ: 62,72 А.

4.Волновое сопротивление коаксиальной линии передачи на волне типа Т равно 60 Ом. Диэлектрик - воздух. Определить погонные индуктивность и емкость, а также скорость распространения волны в линии.

Ответ: L₁=0,2 мкГн/м , С₁= 55,5 пФ/м, v_ф=310⁸ м/с.

5.Рассчитать погонные параметры и волновое сопротивление коаксиального кабеля марки РК-75-9-12. Параметры кабеля: диаметр внутреннего провода 1,35 мм, диаметр внешнего проводника 9.0 мм, относительная проницаемость диэлектрика 2.2.

Ответ: L₁ =0,379 мкГн/м; С₁=64,4 пФ/м; Z_В =76,7 Ом

6. Определить погонные параметры несимметричной полосковой линии передачи, заполненной диэлектриком, если известно, что длина волны в линии 7 см, а волновое сопротивление 50 Ом.

Ответ: 0,24 мкГн/м, 95,2 пФ/м.

7. Определить волновое сопротивление несимметричной полосковой линии передачи с твердым диэлектриком, если известно, что длина волны в линии 10 см, а погонная емкость 100 пФ/м.

Ответ: 50 Ом.

8. Рассчитать погонное затухание несимметричной полосковой линии передачи, заполненной воздухом. Размеры поперечного сечения b= 12 мм, d= 2мм, t= 0,05 мм. Удельная проводимость материала 5,710⁷ См/м. Рабочая частота 500 МГц.

Ответ: 0,06 дБ/м.

9.В качестве линии передачи используется коаксиальный кабель длиной 10 м с размерами поперечного сеченияd=0,72 мм,D=4,8 мм. Кабель изготовлен из меди. Диэлектрик имеет параметры=2,2, tg=510^-4. Частота передаваемых колебаний 3 ГГц. Определить КПД системы. Как изменится КПД, если частоту передаваемых колебаний увеличить в четыре раза.

Ответ: 90%, 79%.

10.Рассчитать волновое сопротивление, погонные индуктивность и емкость несимметричной полосковой линии передачи, заполненной диэлектриком. Параметры линии: ширина токонесущей полоскиb= 7 мм, расстояние между токонесущей полоской и заземленной пластинойd= 1 мм, толщина токонесущей полоскиt= 0.05 мм Диэлектрик – фторопласт, tg=310^-5,=2,6.

Ответ: 26 Ом; 0,126 мк/Гн; 186,3 пФ/м.

11. Определить параметры двухпроводного воздушного (= 1) фидера, выполненного из медных проводов диаметром 2r=6 мм. Расстояние между проводамиd= 24 мм, рабочая частотаf= 10 МГц.

Ответ: С₁=6,35 пф/м;L₁=17,5 мкГн/м;R₁=0,086 Ом/м;Z_B=525 Ом.

12. Двухпроводный медный фидер имеет волновое сопротивлениеZ_В=300 Ом. Погонная индуктивность фидераL₁=2мкГн/м. Определить относительную диэлектрическую проницаемость диэлектрика.

Ответ: = 4.

13.Двухпроводный медный фидер имеет данные: волновое сопротивлениеZ_В=290 Ом, погонная емкостьС₁=17 пФ/м. Предполагая, что потери в фидере отсутствуют определить диаметр проводов фидера и относительную диэлектрическую проницаемость его диэлектрика, если расстояние между проводами фидераD= 3 см.

Ответ: d= 1,64 мм;2,2.

14. Двухпроводный воздушный (=1) фидер выполнен из медных проводов диаметром 2r=3 мм, расположенных на расстоянииD= 30 см один от другого. Определить длину волны, при которой коэффициент затухания фидера= 0,002дБ/м.

Ответ: = 10,8 м.

15. Найти соотношение между диаметром проводовdи расстоянием между нимиDв двухпроводном медном фидере, при котором будет иметь место минимальное затухание.

Ответ: D/d= 1,35.

16.Определить параметры коаксиального медного кабеля с полиэтиленовой (= 2,5) изоляцией, размеры которогоd= 6 мм,D= 24 мм. Длина рабочей волны= 30 м.

Ответ: С₁= 100 пФ/м;L₁ = 0,277 мкГн/м;R₁= 0,0275 Ом/м;Z_B=52,5 Ом.

18. Определить каким должно быть соотношение радиусов наружного и внутреннего проводников коаксиального воздушного (= 1) медного кабеля, чтобы его погонная емкость была равнаС₁=24,1 пФ/м.

Ответ: R₂/R₁ =10.