Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Рабочий стол / Lab_rab_elektrodinamika.doc
Скачиваний:
72
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
2.55 Mб
Скачать

Контрольные вопросы

1. Что такое дифракция?

2. Что такое интерференция?

3. Что такое рефракция?

4. Как влияет среда на распространение радиоволн?

5. Как влияет время суток, года на распространение радиоволн?

6. Какие основные факторы влияют на распространение радиоволн?

7. Каковы особенности распространения радиоволн различных диапазонов?

8. Какова роль атмосферы в распространении радиоволн?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ СИММЕТРИЧНОГО И КОАКСИАЛЬНОГО ФИДЕРОВ

Цель занятия: научиться рассчитывать волновое сопротивление фидера по результатам измерений и номограммам.

  1. Краткие сведения по теме

Фидером называют линию, соединяющую антенну с приёмником или передатчиком. В диапазоне длинных и средних волн длины фидеров могут достигать 2000 м. Для антенн, работающих в КВ диапазоне, длина фидера может быть до 1000 м.

Требования, предъявляемые к фидерным линиям:

- потери энергии на нагрев и излучение должны быть минимальными;

- согласованность с антенной (в линии должна быть бегущая волна) - сопротивление должно носить чисто активный характер.

Основные соотношения.

Модуль коэффициента отражения |р|, волновое сопротивление фидера Wфи сопротивление нагрузкиZн =Rн +iXнсвязаны между собой уравнением:

.

Коэффициент бегущей волны в фидере:

.

Максимальное эффективное значение тока в фидере:

.

Максимальное эффективное значение напряжения на фидере:

.

Коэффициент затухания фидера: ,

где R1 – сопротивление потерь на единицу длины, Ом/м.

Коэффициент полезного действия согласованного фидера (при КБВ=1, р=0):

.

В фидерах с малым затуханием, когда 2L≤0.25, можно пользоваться приближённой формулой, дающей погрешность менее 5%, полагая:

.

В формулах L– длина фидера в метрах.

При неполном согласовании КПД фидера уменьшается и определяется по формуле:

.

  1. Проводные фидеры

Симметричные двухпроводные и многопроводные фидеры выполняются из медных или биметаллических проводов. Биметаллический провод выполняется из двух слоёв разнородных металлов: внутреннего - из стали и наружного – из меди. Биметаллический провод дешевле медного, имеет большую механическую прочность и на высоких частотах обладает электрическими параметрами медного провода. Волновое сопротивление двухпроводного фидера (рис. 2.1а), Ом:

,

где D1 – расстояние между центрами проводов,d– диаметр провода.

При D1/d≥3 волновое сопротивление двухпроводного фидера, Ом, определяют по упрощённой формуле:

.

а) б) в)

.

Рис. 2.1 – Проводные фидеры: а) - двухпроводный, б) – четырехпроводный,

в) - перекрещенный

Двухпроводный фидер прост по конструкции и имеет относительно большое волновое сопротивление (300-700 ) В зависимости от передаваемой мощности Р, применяются стандартные двухпроводные фидеры с волновым сопротивлением 600 Ом со следующими размерами:

при Р до 5 кВт d=3 мм;D1=225±5 мм;

при Р до 15 кВт d=4 мм;D1=300±5 мм;

при Р до 25 кВт d=6 мм;D1=450±5 мм.

Для передачи большой мощности применяют четырехпроводный фидер (рис. 2.1б), волновое сопротивление которого, Ом, определяется по формуле:

,

где D1 – расстояние между разнополярными проводами;D2 – расстояние между однополярными проводами;d– диаметр проводов.

В зависимости от передаваемой мощности применяется стандартный фидер с волновым сопротивлением 300 Ом, имеющий размеры:

при Р до 40 кВт d=3 мм;D1=250±5 мм;D2= 400±5 мм.

Сопротивление потерь на единицу длины двухпроводного фидера, Ом/м, выполненного из медного или биметаллического провода:

.

Для четырехпроводного фидера:

,

где d- в мм,- в м.

Максимальная напряжённость поля при напряжении Uмежду проводами двухпроводного фидера:

;

четырехпроводного:

.

В приёмных и мощных передающих антеннах с целью уменьшения антенного эффекта фидера применяют перекрещенные фидеры (рис. 2.1в). Волновое сопротивление такого фидера, Ом:

.

Стандартный приёмный фидер выполняется из медных и биметаллических проводов диаметром 1.5 мм с расстоянием между проводами 34 ±1 мм и имеет волновое сопротивление 208 Ом.

Симметричные фидеры подвешивают на опорах с помощью изоляторов. Симметричные фидеры относительно просты и широко используются в диапазоне коротких волн. В диапазоне метровых и более коротких волн расстояния между проводами становятся соизмеримыми с длиной волны. Это приводит к значительной потере мощности на излучение.