Конспект / Длинные линии / Смешанные волны

Режимы бегущих и стоячих волн представляют собой два предельных случая, в одном из которых амплитуда отраженной волны во всех сечениях линии равна нулю, а в другом – амплитуды падающей и отраженной волн во всех сечениях линии одинаковы. В остальных случаях в линии  имеет место режим смешанных волн, который можно рассматривать как наложение режимов бегущих и стоячих волн. В режиме смешанных волн энергия, передаваемая падающей волной к концу линии, частично поглощается нагрузкой, а частично отражается от нее, поэтому амплитуда отраженной волны больше нуля, но меньше амплитуды падающей волны.

Как и в режиме стоячих волн, распределение амплитуд напряжений и тока в режиме смешанных волн (рис. 1) имеет четко выраженные максимумы и минимумы, повторяющиеся через λ/2, рассмотрим случай (не чистый режим хх).

Однако амплитуды тока и напряжения в минимумах не равны нулю. Чем меньшая часть энергии отражается от нагрузки, т.е. чем выше степеньсогласования линии с нагрузкой, тем в меньшей степени выражены максимумы и минимумы напряжения и тока. Поэтому соотношения между минимальными и максимальными значениями амплитуд напряжения и тока можно использовать для оценки степени согласования линии с нагрузкой. Величина, равная отношению минимального и максимального значений амплитуды напряжения или тока, называется коэффициентом бегущей волны (КБВ)

КБВ может изменяться в пределах, от 0 до 1, причем чем больше K_БВ, тем ближе режим работы линии к режиму бегущих волн.

Очевидно, что в точках линии, в которых амплитуда напряжения (тока) достигает максимального значения, напряжения (ток) падающей и отраженной волн совпадают по фазе, а там, где амплитуда напряжения (тока) имеет минимальное значение, напряжения (токи) падающей и отраженной волн находятся в противофазе. Следовательно,

.

 В линии без потерь модуль коэффициента отражения в любом сечении линии равен модулю коэффициента отражения в конце линии, поэтому коэффициент бегущей волны во всех сечениях линии имеет одинаковое значение.

Наряду с КБВ для оценки степени согласования линии с нагрузкой широко используется обратная ему величина – коэффициент стоячей волны (КСВ):

 .