Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3 СЕМ / Lab_19

.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
05.12.2024
Размер:
1.1 Mб
Скачать

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики»

Лабораторная работа №19

на тему «Исследование на ЭВМ А-параметров четырехполюсников»

Направление подготовки 10.05.02

«Исследование на ЭВМ распределения напряжения

в длинных линиях»

Москва – 202 г.

Цель работы: c помощью машинного эксперимента исследовать распределение напряжений вдоль однородной длинной линии передачи при различных значениях сопротивлений нагрузки. Получить практические навыки в проведении машинных экспериментов и обработки их результатов.

Формулы и схема:

Ход работы:

Предварительные расчеты

  • Длина линии без потерь равна l = 160 м, погонная емкость C0 = 100 пФ/м, погонная индуктивность L0 = 0,25 мкГн. Рассчитать:

  • волновое сопротивление ZВ;

  • фазовую скорость VФ;

  • время запаздывания t3;

  • частоту генератора f, при которой на линии укладывается одна длина волны;

  • период колебаний генератора T.

По предварительному расчету

Получено экспериментально

l,

м

L0,

мкГн/м

C0,

пФ/м

ZB,

Ом

VФ,

м/c

t3,

мкс

f,

МГц

T,

мкс

t3,

мкс

160

0,25

100

50

2*108

0,8

1,25

0,8

0,8

400

0,25

100

50

2*108

2

0,5

2

2

  • Расчёт и построение кривых распределения действующих значений напряжения вдоль линии для режима холостого хода (ХХ) RH = ꝏ.\ U2 = 1 B, l = 160 м, y ϵ [0; l]. Расчёт коэффициента бегущей волны (КБВ) и коэффициента отражения ρ.

КБВ и коэффициент отражения ρ.

;

  • Расчет и построение кривых распределения действующих значений напряжения вдоль линии для режима короткого замыкания (КЗ) RH = 0. I2 = 1 A, l = 160 м, y ϵ [0; l]. Расчет коэффициента бегущей волны (КБВ) и коэффициента отражения ρ.

КБВ и коэффициент отражения ρ.

;

  • Расчет и построение кривых распределения действующих значений напряжения вдоль линии для режима согласованной нагрузки (СН) RH = ZB. \ U2 = 1 A, l = 160 м, y ϵ [0; l]. Расчет коэффициента бегущей волны (КБВ) и коэффициента отражения ρ.

КБВ и коэффициент отражения ρ.

;

  • Расчет и построение кривых распределения действующих значений напряжения вдоль линии для режима несогласованной нагрузки (НН) RH = 2ZB. U2 = 1 A, l = 160 м, y ϵ [0; l]. Расчет коэффициента бегущей волны (КБВ) и коэффициента отражения ρ.

Рассчитаем КБВ и коэффициент отражения ρ.

;

  • Результаты вычислений представлены в таблицах:

Режим

По предварительному расчету

Получено экспериментально

КБВ

ρ

КБВ

ρ

ХХ

0

1

0

1

КЗ

0

1

0

1

СН

1

0

1

0

НС

0,5

0,333

0,5

0,333

По предварительному расчету

Получено экспериментально

y,

м

|U(y)|,B

(XX)

|U(y)|,B

(КЗ)

|U(y)|,B

(СН)

|U(y)|,B

(НН)

|U(y)|,B

(XX)

|U(y)|,B

(КЗ)

|U(y)|,B

(СН)

|U(y)|,B

(НН)

0

1

0

1

1

1

0

1

1

10

0,924

19,134

1

0,943

0,924

19,134

1

0,943

20

0,707

35,355

1

0,791

0,707

35,355

1

0,791

30

0,382

46,194

1

0,599

0,382

46,194

1

0,599

40

0

50

1

0,5

0

50

1

0,5

50

0,382

46,194

1

0,599

0,382

46,194

1

0,599

60

0,707

35,355

1

0,791

0,707

35,355

1

0,791

70

0,924

19,134

1

0,943

0,924

19,134

1

0,943

80

1

0

1

1

1

0

1

1

90

0,924

19,134

1

0,943

0,924

19,134

1

0,943

100

0,707

35,355

1

0,791

0,707

35,355

1

0,791

110

0,382

46,194

1

0,599

0,382

46,194

1

0,599

120

0

50

1

0,5

0

50

1

0,5

130

0,382

46,194

1

0,599

0,382

46,194

1

0,599

140

0,707

35,355

1

0,791

0,707

35,355

1

0,791

150

0,924

19,134

1

0,943

0,924

19,134

1

0,943

160

1

0

1

1

1

0

1

1

Эксперимент:

Исследование однородной длинной линии передачи

l = 160 м t3 = 0,8 мкс

l = 400 м t3 = 2 мкс

  • Для режима холостого хода:

КБВ и коэффициент отражения ρ.

;

  • Для режима короткого замыкания:

Рассчитаем КБВ и коэффициент отражения ρ.

;

  • Для режима согласованной нагрузки (СН):

Рассчитаем КБВ и коэффициент отражения ρ.

;

  • Для режима несогласованной нагрузки (НН):

Контрольные вопросы

В каких случаях электрические цепи рассматривают как цепи с распределенными параметрами?

Ответ: когда необходимо учитывать их геометрические параметры. В таких цепях приходится сталкиваться с распределёнными по длине индуктивностями, ёмкостями, резистивными сопротивлениями.

Запишите уравнение передачи длинной линии с потерями и без потерь.

Ответ: 1) Уравнение передачи длинной линии с потерями:

,

2) Уравнение передачи длинной линии без потерь:

,

Что такое волновое сопротивление линии?

Ответ: Отношение комплексных напряжения и тока бегущей волны:

Что называют коэффициентом отражения от нагрузки?

Ответ: Отношение комплексной амплитуды отражённой волны к комплексной амплитуде падающей волны.

Какие режимы работы в линии вы знаете? Приведите примеры.

Ответ: 1) Режим холостого хода — линия разомкнута на конце, ZH = ꝏ

2) Режим короткого замыкания — линия замкнута на конце, ZH = 0

3) Режим работы на согласованную нагрузку, ZH = ZВ

4) Режим работы на несогласованную нагрузку, ZH ZВ

Соседние файлы в папке 3 СЕМ