- •Вопрос №1
- •Вопрос №2
- •Вопрос №4
- •Вопрос №6
- •Вопрос №7
- •Вопрос №8
- •Вопрос №9
- •Вопрос №10
- •Вопрос 11
- •Вопрос12
- •Вопрос №13
- •Вопрос №14
- •Вопрос №15
- •Вопрос №16
- •Вопрос 18
- •Вопрос №17
- •Вопрос №19
- •Вопрос №20
- •Вопрос №21
- •Эквивалентное преобразование источников электрических сигналов
- •Вопрос 22
- •Вопрос23
- •Вопрос24
- •Вопрос №25
- •Вопрос №26
- •Вопрос №27
- •Вопрос №28
- •Вопрос №29
- •Вопрос №30
- •Вопрос №31
- •Вопрос №32
- •Вопрос №34
- •2. Законы Кирхгофа в комплексной форме.
- •Вопрос 35
- •Вопрос 36
- •4. Комплексная мощность. Активную, реактивную и полную мощности можно определить, пользуясь комплексными изображениями напряжения и тока. Пусть , а . Тогда комплекс полной мощности:
- •Вопрос 37
- •Вопрос 38 Параметры двухполюсника
- •Вопрос 39
- •Вопрос 40 Параметры четырехполюсника
- •Вопрос 41 Частотные характеристики четырехполюсников
- •Вопрос 42
- •Вопрос 43 Последовательный колебательный контур состоит из последовательного соединения индуктивности l и емкости c (рис. 5.17).
- •Вопрос 49
- •Спектральный метод анализа
- •Основные определения нелинейных цепей
- •Вопрос 50
- •Вопрос 51
- •Вопрос 52
- •Вопрос 53
- •Вопрос 54
- •Классический метод анализа
- •Спектральный метод анализа
- •Вопрос 55
- •Вопрос 56 Метод интеграла Дюамеля
- •Вопрос 58
- •Вопрос 59-62
- •Передача импульсных сигналов через дифференцирующую цепь
- •Передача импульсных сигналов через интегрирующую цепь
- •Вопрос 63-65
- •Вопрос 66
- •Вопрос 67
- •Схемы замещения по заданной топологии
- •Формальные схемы замещения
- •Вопрос 68
- •Основные понятия для идеальных фильтров
- •Классификация фильтров электрических сигналов
- •Вопрос 69
- •Понятие о длинной линии и распространение волн в ней
- •Вопрос 70-72
- •Понятие о длинной линии и распространение волн в ней
- •Полубесконечная длинная линия
- •Линия конечной длины. Отражения
- •Режимы работы длинной линии
- •Коэффициент бегущей волны и коэффициент стоячей волны
- •Применение длинных линий
Коэффициент бегущей волны и коэффициент стоячей волны
Коэффициентом отражения удобно пользоваться при теоретическом анализе, однако его трудно определить экспериментально, поскольку трудно разделить и в отдельности измерить амплитуду падающей и отраженной волн. Поэтому на практике режимы работы длинной линии и степень ее согласования с нагрузкой характеризуют коэффициентами:
1) Коэффициент бегущей волны (КБВ):
КБВ = Um min/Um max,
где Um min, Um max – минимальное и максимальное значения амплитуды напряжения по длине линии.
2) Коэффициент стоячей волны (КСВ):
.
В режиме бегущих волн КБВ = 1, КСВ = 1.
В режиме стоячих волн КБВ = 0, КСВ = ∞
В режиме смешанных волн 0 < КБВ < 1, 1 < КСВ < ∞.
Применение длинных линий
Наиболее типичными применениями длинных линий являются:
1) Средства связи (средства передачи сигналов от источника сигнала к нагрузке).
2) Линия задержки.
Если линия нагружена на сопротивление, равное волновому, и в момент времени t = 0 источник сигнала создает прямоугольный импульс, то ввиду конечной скорости распространения сигнала , где L0, C0 – погонные параметры, сигнал на нагрузке будет выделяться с задержкой, при этом tзад = L/v0. Поскольку линия нагружена на волновое сопротивление Zв, то искажения сигнала не происходит. Если Zв = Zн, то сигнал наблюдается с искажениями формы.
3) Трансформатор сопротивлений:
а) Четвертьволновой трансформатор сопротивлений.
Рассмотрим отрезок длинной линии, длина которой составляет четверть длины волны: L = λ/4, нагруженный на резистивное сопротивление Rн. Входное сопротивление такого отрезка определяется соотношением
Zвх = ρ2/ Rн.
Отсюда следует, что, изменяя отношение ρ/Rн, можно в широких пределах изменять входное сопротивление линии. Если необходимо преобразовать сопротивление Rн в R1н, то для этого сопротивление Rн надо включить через четвертьволновой отрезок с волновым сопротивлением ρ = (Rн R1н)1/2.
б) Металлический изолятор.
Выражение для входного сопротивления – четвертьволновой отрезок линии – показывает, что при Rн = 0 его входное сопротивление бесконечно. Это позволяет использовать его в качестве изолятора.
в) Колебательный контур.
В радиотехнике на СВЧ вместо колебательных контуров, составленных из L, C-элементов, используют двухполюсники в виде короткозамкнутых отрезков. Входное сопротивление короткозамкнутого отрезка линии определяется как
.
Если l = λ/2, то Zвх = ∞, т.е. четверть волнового отрезка длинной линии с коротким замыканием на конце обладает свойствами, аналогичными параллельному колебательному контуру.
О пределим частоты, на которых отрезок линии представляет собой параллельный колебательный контур, т.е. имеет максимум модуля сопротивления
lω / ω 0 = π/2+mπ.
Отсюда . На этих частотах данный отрезок будет представлять собой параллельный колебательный контур (рис. 9.12).
4) Формирователь коротких прямоугольных импульсов.
Е сли к согласованной длинной линии подключить источник постоянного напряжения E (рис. 9.13), то в ней по всей длине устанавливается одинаковое напряжение – линия заряжается (ключ в положении 1).
Если ключ переключить в положение 2, то на сопротивлении R = Zв формируется импульс напряжения прямоугольной формы, длительность которого равна удвоенному времени задержки линии.