Распределение амплитуды, фазы напряжения и тока вдоль длинной линии при различных нагрузках

Страницы работы

7 страниц (Word-файл)

Содержание работы

Цель работы: знание законов распределения амплитуды и фазы напряжения и тока вдоль длинной линии при различных нагрузках, умение выполнять расчеты основных параметров линии и применять простейшие способы согласования линии с нагрузкой. В работе исследуются процессы в двухпроводной воздушной и несимметричной полосковой линиях.

Порядок выполнения работы:

Двухпроводная воздушная линия

·  Расчёт волнового сопротивления четвертьволнового трансформатора и воздушной линии;

·  Снятие эпюров распределения напряжения вдоль линии, закороченной на конце, на частоте 500 МГц. Измерение длины волны в линии;

·  Снятие распределения амплитуды напряжения вдоль линии, нагруженной на комплексное сопротивление. Определение Г, КСВ, КБВ;

·  Определение Zн, а также входного сопротивления в сечениях линии, где оно чисто активное;

·  Согласование нагрузку четвертьволновым  трансформатором. После получения согласования снимите распределение напряжения вдоль всей линии.

Полосковая линия

·  Измерить длину волны в полосковой линии на той же частоте генератора, что и воздушную линию. По полученным результатам определить эффективную диэлектрическую проницаемость диэлектрика,

·  Снять эпюры распределения напряжения линии, нагруженной на различные элементы: а) емкость» б) индуктивность, г) активное сопротивление.

·  По результатам измерений рассчитать вели чины емкости, индуктивности, сопротивления.


Расчет волновых сопротивлений четвертьволнового трансформатора и воздушной линии.

Волновое сопротивление может быть рассчитано по формуле:

,

где s = 0,02 м ; d = 0,005 м

Исследование распределения напряжения и тока вдоль линии, закороченной на конце.

 X

U2, усл.ед.

0

0

5

28

10

48

15

50

20

47

25

16

30

0

35

28

40

46

45

50

50

47

55

16

60

0

65

32

70

47

75

50

80

47

85

15

90

0

95

32

100

48

105

50

110

46

115

20

118

2

Определение длины волны в линии (определяется как разность значений двух максимумов, умноженная на 2): l = (0-30)´2 = 60 см


Исследование распределения напряжения и тока вдоль линии, нагруженной на комплексное сопротивление.

X

U2, усл.ед.

1

29

5

16

10

14

15

32

20

48

25

49

30

34

35

18

40

14

45

35

50

50

55

49

60

44

65

20

70

16

75

36

80

50

85

46

90

38

95

20

100

16

105

37

110

47

115

50

118

49

Расчёт Г, КСВ и КБВ.

КСВ = Ö|U2max|/|U2min| = Ö50/14 = 1,89

КБВ = 1/КСВ = 0,53

|Г| = (КСВ – 1)/(КСВ + 1) = 0,31


Определение Zн, активного входного сопротивления

Распределение напряжения вдоль всей линии после получения согласования нагрузки четвертьволновым  трансформатором.

X

U2, усл.ед.

36

28

51

34

62

27

48

32

56

30

59

26

64

32

68

34

85

28

92

26

100

31

106

30

111

34

118

27

КСВ = Ö|U2max|/|U2min| = Ö34/26 = 1,14

КБВ = 1/КСВ = 0,87

|Г| = (КСВ – 1)/(КСВ + 1) = 0,07


Измерение длины волны в полосковой линии, определение эффективной диэлектрической проницаемости

Определение длины волны аналогично её определению для воздушной линии

l = (29 – 44,5)´2 = 31 см

Найдём e = (c/f´l)2  = 3,75

Распределения напряжения линии, нагруженной на различные элементы

Нагрузка – ёмкость.

 


X

U2, усл.ед.

1

18

3,7

1

10,4

84

18,7

1

25,1

84

34,5

1

40,6

100

49,9

1

КСВ = Ö|U2max|/|U2min| = Ö100/1 = 10


Нагрузка – индуктивность

X

U2, усл.ед.

1

41

2,6

52

6

18

10,6

1

14,3

22

17,2

54

22,3

21

26,2

1

29,5

20

32,5

50

37,3

32

41,9

1

45,9

32

49,1

56

КСВ = Ö|U2max|/|U2min| = Ö56/1 = 7,5

Нагрузка – активное сопротивление

X

U2, усл.ед.

1

41

8,9

52

10,9

18

16,1

1

21,6

22

24,7

54

27,4

21

32,3

1

36,2

20

39,5

50

44,1

32

46,5

1

КСВ = Ö|U2max|/|U2min| = Ö54/1 = 7,3


Расчет вели чины емкости, индуктивности, сопротивления.

Из диаграммы полных сопротивлений:

Xc =

XL =

R =

Xc = -j/(wC) => C = -j/(wXc) =

XL = jwL => L = jwX=

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Методические указания и пособия
Размер файла:
117 Kb
Скачали:
0