Волновые процессы в длинных линиях (воздушных и полосковых)

Страницы работы

7 страниц (Word-файл)

Содержание работы

Студенты : Балышев А,

Бойков Н.

Преподаватель : Мартынов Б.А

Факультет : РФФ

Группа : 2091/1

Рабочий протокол и отчёт

по лабораторной работе №1

Волновые процессы в длинных линиях

Отчёт принят :___________

(подпись , дата )



Воздушная линия

Пункт №1. Расчет волновых сопротивлений четвертьволнового трансформатора и воздушной линии, а также—рабочей частоты.

Волновое сопротивление может быть рассчитано по формуле:

,                где значения s и d можно определить по рисунку 1.

Рисунок 1

После вычисления получим W=227 Ом.   Длина четвертьволнового трансформатора L=0.15 м . То есть λ/4=0,15м, откуда λ=0,6м. Соответствующая ей частота   ν=с/λ =0,5 ГГц.

Пункт №2   Исследование распределения напряжения и тока вдоль линии, закороченной на конце.

Закороченная линия

 X

U, усл.ед.

I,усл.ед.

115

4

38

110

28

27

105

48

2

101

50

10

95

26

32

90

1

38

87,5

1

85

6

50

80

31

31

75

46

2

72,5

50

70

47

18

65

25

41

60

1

40

55

9

50

50

36

21

46

2

45

50

4

40

48

34

35

21

50

30

1

39

25

11

48

20

37

19

15

50

4

10

50

49

5

24

50

0

1

50

Определим длину волны в линии. Для повышения точности, измерим расстояния между  1-ым и

4-ым минимумами напряжения  λ=(87,5-0)/3=29,2 (см).   Определи КСВ для случая короткозамкнутой линии.     КСВ=7.  Тогда модуль коэффициента отражения, который находится из условия   , равен 1.

Пункт № 3  Исследование распределения напряжения и тока вдоль комплексно-нагруженной линии.

Комплексно нагруженная линия

X

U, усл. ед.

I,усл. ед.

115

45

18

110

42

28

105

36

17

100

24

32

95

8

36

90

24

20

85

42

25

80

37

30

75

33

16

70

21

35

65

8

42

60

25

14

55

42

32

50

36

48

45

33

38

40

21

50

35

9

42

30

28

20

25

42

15

20

36

44

15

36

30

10

20

44

5

10

30

0

30

18

Определение коэффициента отражения,

КСВ и КБВ для случая  линии,

нагруженной на комплексное

сопротивление:

Тогда

КБВ определяется из условия  КБВ=1/КСВ.  КБВ=0,43.

Пункт № 6.  Согласование нагрузки параллельно подключаемым шлейфом.

С помощью круговой диаграммы определили два варианта места включения и длины шлейфа.

1. Lшл1=(0,5+0,116)*λ=0,616*0,6=0,37 (м). Место включения: L=0.09*λ=0.054 (м)

2. Lшл2=0,14*0,6=0,08 (м).  Место включения L=(0.5+0.158)*0.6=0.39 (м).

Место включения шлейфа в обоих вариантах отсчитывается от первого минимума напряжения. Был выбран второй вариант, так как  для реализации первого шлейф не имел достаточной длины.

 

с подключенным

 шлейфом

X

U, усл. ед.

115

36

110

32

105

9

100

8

95

16

90

31

85

36

80

26

75

6

70

8

65

15

60

30

55

36

50

39

Определим значение КСВ в данном случае:

.1

Полосковая линия

Пункт № 8  Измерение длины волны в полосковой линии на частоте 500 МГЦ.

В ходе эксперимента было получено следующее распределение:

закороченная линия

X

U, усл ед

1

28

5

80

10

47

13

2

15

10

20

80

25

66

30

10

35

76

40

66

44

4

50

80

Определим длину волны в полосковой линии:  λ=(44-13)/2=15,5 (см).

Рассчитаем эффективную диэлектрическую проницаемость   ε=(0,6/0,155)=3,9.

Пункт № 9  Исследование распределения напряжения в линии, нагруженной на различные сопротивления.

  1. Линия нагружена на емкость: 

нагрузка--емкость

X

U, усл.ед

1

94

5

30

10

74

15

96

20

38

25

70

30

96

35

46

40

66

45

96

50

96



 


  1. Линия нагружена на резистор:

нагрузка--резистор

X

U, усл.ед.

1

16

5

64

10

32

15

50

20

80

25

38

30

50

35

81

40

40

45

48

50

86

  1. Линия нагружена на индуктивность:

нагрузка--индуктивность

X

U, усл.ед

1

88

5

56

10

20

15

70

20

60

25

16

30

70

35

62

40

12

47,5

78

50

66

Вывод: В ходе работы были исследованы два типа длинных линий: воздушная и полосковая.

 Полученные результаты в целом совпадают с теоретически предсказанными. Хотя и имеются существенные отклонения. Например, не удалось значительно снизить КСВ путем согласования нагрузки с помощью шлейфа. Определенный результат, конечно, был получен, однако ожидалось, что снижение КСВ будет проявляться сильнее. Это связано с тем, что определение длины и места включения шлейфа выполняется с большой погрешностью. Вследствие незначительности снижения КСВ на рабочей частоте, производить исследование зависимости КСВ от частоте при подключенном шлейфе не имело смысла. Однако можно предположить, что зависимомть эта имеет вид кривой  с одним минимумом—в точке ωраб. О том, что работа была выполнена в общем верно свидетельствует правильность определения эффективной диэлектрической проницаемости(при работе с полосковой линией),  соответствие КСВ=1 при работе с закороченной линией.


Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
624 Kb
Скачали:
0