- •Анализ и расчет прохождения сигналов в электрических цепях Методические указания по выполнению курсовых работ по разделу « Электротехника»
- •1.3. Корректор с использованием операционных усилителей.
- •2.Передача сигналов с использованием полосковых линий.
- •2.1.Объект исследования.
- •Цель исследования.
- •Погонная емкость - ; погонная индуктивность - ;
- •Первичные параметры линии.
- •2.5. Вторичные параметры линии.
- •3.Описание входного сигнала.
- •3.1. Импульсный сигнал.
- •3.2. Периодический сигнал.
- •4.Полосковая линия как четырехполюсник.
- •5. Описание выходного сигнала.
- •Реакция на импульсный входной сигнал.
- •5.2. Реакция на периодический входной сигнал.
- •6. Вычислительные алгоритмы.
- •6.1.Расчет коэффициента ослабления и коэффициента фазы.
- •6.2 Алгоритмы вычисления отклонений выходного сигнала от входного. Входной импульсный сигнал целесообразно представлять в виде
- •6.3. Периодический входной сигнал.
Погонная емкость - ; погонная индуктивность - ;
удельная объемная
проводимость -
;
скорость света в
диэлектрике-
;
погонное сопротивление
потерь-
;
тангенс угла
потерь-
;
погонная проводимость
потерь-
;
волновое
(характеристическое) сопротивление-
;
коэффициент
распространения-
;
коэффициент
ослабления-
;
коэффициент фазы-
;
сопротивление
нагрузки-
;
частота следования
периодического сигнала-
э.д.с. источника
периодического сигнала -
;
выходной импульсный
сигнал-
;
выходной
периодический сигнал
-
;
скважность
периодического сигнала -
;
длительность
импульса-
;
амплитуда
импульса-
;
частотный
параметр (круговая частота)-
;
передаточная
функция линии-
;
комплексная
спектральная плотность (непрерывная)
одиночного импульсного сигнала-
;
комплексный спектр (дискретный) входного периодического сигнала -Fвх;
комплексный спектр (дискретный) выходного периодического сигнала-Fвых;; период – Т, сек;
Геометрические параметры полосковой линии указаны на рис.6.
Определения всех величин даны в лекциях и в рекомендованной литературе. Размерности исходных данных не совпадают с указанными выше и должны быть приведены к последним. Результаты вычислений также должны быть представлены только в указанных выше единицах.
Первичные параметры линии.
Приведенные ниже формулы носят приближенный характер. Приближение справедливо, если размеры линии меньше длины волны. Элементарный (длины ∆X) участок длинной линии представляет собой четырехполюсник, изображенный на рис.5. Первичные параметры есть по определению погонные емкость, индуктивность, сопротивление и проводимость.
По заданным
,
и известным
рассчитываются скорость света в вакууме
и скорость света в диэлектрике (фазовая
скорость)
.
По заданным
геометрическим величинам b,h
определяются погонные реактивные
параметры
и
.
Погонные параметры
омических потерь определяются удельной
объемной проводимостью полоскового
проводника и тангенсом угла потерь
диэлектрика. В то же время указанные
параметры не числа, а функции частоты
и должны быть построены графические
зависимости
и
.
Тангенс угла потерь может считаться не
зависящим от частоты. Указанные выше
графики необходимо построить в интервалах:
и
,
где
-
глубина проникновения электромагнитного
поля в проводник.
2.5. Вторичные параметры линии.
Коэффициент
распространения является комплексной
величиной
.
(1)
Коэффициенты ослабления и фазы
соответственно находятся по формулам
,
(2)
.
(3)
На частотах
,
,
на частотах
,
где
Эти формулы носят приближенный характер, на малых и больших частотах предпочтительно использовать формулу 1
Графики этих зависимостей следует построить в указанных выше интервалах.
Волновое сопротивление
комплексно, зависит от частоты и
определяется по формуле
.
(4)
Модуль и фаза волнового сопротивления как функции частоты вычисляются приближенно следующим образом
,
.
(5)
Должны быть построены графики этих зависимостей.
