Министерство образования и науки Российской Федерации

новосибирский государственный технический университет

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

621.315 № 2823

А 64

Анализ

гармонического процесса

в отрезке радиочастотного

кабеля

Задания и методические указания к курсовой работе

по основам теории цепей для студентов II курса

факультета радиотехники, электроники и физики

(специальностей 200700, 200800, 552500, 201000, 201200)

Новосибирск

2004

УДК 621.315.21.018.3(07)

А 64

Составили: канд. техн. наук, доц. В.В. Афанасьев,

д-р техн. наук, проф. А.В. Сапсалев

Рецензенты: д-р техн. наук, проф. О.Н. Веселовский,

канд. техн. наук, проф. О.Г. Плавский

Работа подготовлена на кафедре общей электротехники

Настоящее издание содержит варианты девяти типовых заданий с методическими рекомендациями по анализу гармонических процессов в отрезках однородных линий без потерь методами теории цепей. Приводятся простейшие модели высокочастотного генератора, нагрузки и со-единяющего их отрезка радиочастотного кабеля. Даются рекомендации по расчету распределений действующих значений напряжения и тока и составляющих комплексных сопротивления и проводимости вдоль отрезка однородной линии без потерь с учетом граничных условий. Поясняются принципы действия простейших согласующих устройств; для каждого из них формулируются условия согласования и приводятся вытекающие из них формулы, в явном виде определяющие значения параметров элементов рассматриваемых согласующих устройств. Кроме того, приводятся алгоритмы расчета нормированных значений этих величин по диаграмме полных сопротивлений (проводимостей) – диаграмме Вольперта.

 Новосибирский государственный

технический университет, 2004

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Высокочастотный генератор мощностью Р_г с внутренним сопротивлением R_г, работающий на частоте f_г, связан с приемником энергии отрезком радиочастотного кабеля длиной l. Приемник энергии представлен сосредоточенным пассивным двухполюсником с комплексным сопротивлением . В соответствии с вариантом задания (табл. 1), определяемым номером фамилии студента в групповом журнале и номером n группы (без первой цифры), требуется:

1. Выбрать марку радиочастотного кабеля, исходя из заданных значений параметров генератора. Критерий выбора – минимальное значение расчетной массы 1 км кабеля. Привести эскиз конструкции выбранного кабеля с указанием размеров его элементов, а также параметры и частотные характеристики.

2. Подобрать модели генератора, отрезка кабеля и приемника энергии (нагрузка кабеля) и определить значения их пара-метров.

3. Рассчитать распределения действующих значений или огибающих напряжения и тока вдоль нагруженного отрезка кабеля и построить их графики на интервале [0, l].

4. Рассчитать распределения составляющих комплексного сопротивления или проводимости (в зависимости от способа последующего согласования) вдоль нагруженного отрезка кабеля и построить их графики на интервале [0, l].

5. Рассчитать распределения активной и реактивной мощностей вдоль отрезка кабеля на интервале [0, l] и построить их графики. Сравнить значения активной мощности, отдаваемой генератором, и активной мощности, потребляемой нагрузкой кабеля. Сопоставьте их со значением мощности генератора Р_г.

6. Рассчитать значения параметров элементов согласующего устройства (рис. 1–9, на которых комплексная проводимость ).

7. Найти значения параметров элементов согласующего устройства по диаграмме полных сопротивлений (проводимостей) и описать порядок их определения с соответствующими графическими построениями.

8. Рассчитать распределения действующих значений напряжения и тока вдоль согласованного участка отрезка кабеля и элементов согласующего устройства и построить их графики.

9. Рассчитать распределения вещественной и мнимой составляющих сопротивления (проводимости) вдоль согласованного участка отрезка кабеля и элементов согласующего устройства и построить графики.

10. Рассчитать распределения активной и реактивной мощностей вдоль согласованного участка отрезка кабеля и элементов согласующего устройства и построить их графики. Сравнить значения активной мощности, отдаваемой генератором, и активной мощности, потребляемой нагрузкой кабеля. Сопоставить их со значением мощности генератора Р_г.

Т а б л и ц а 1

Варианты задания на курсовую работу

№ п/п	Рг	Rг	fг	l/	Zн	Номер рисунка согласующего устройства
	Вт	Ом	МГц	отн. ед.	Ом
1	50	50	950/n	0.60	30 – j40
2	55	75	900/n	0.70	30 + j40
3	60	50	850/n	0.80	45 – j45
4	10	75	800/n	0.90	45 + j45
5	15	50	1000/n	0.65	40 + j30
6	20	75	1050/n	0.75	40 – j30
7	25	50	1100/n	0.80	60 – j30
8	30	75	1150/n	0.95	60 + j30
9	35	50	1200/n	1.05	70 – j50

О к о н ч а н и е т а б л. 1

№ п/п	Рг	Rг	fг	l/	Zн	Номер рисунка согласующего устройства
	Вт	Ом	МГц	отн. ед.	Ом
10	40	75	1250/n	1.15	70 + j50	1
11	45	50	1300/n	1.25	80 + j60	2
12	50	75	1350/n	1.35	80 – j60	3
13	55	50	1400/n	1.30	30 – j40	4
14	60	75	1450/n	1.20	30 + j40	5
15	10	50	1500/n	1.10	45 – j45	6
16	15	75	1550/n	0.60	45 + j45	7
17	20	50	1600/n	0.70	40 + j30	8
18	25	75	1650/n	0.80	40 – j30	9
19	30	50	1700/n	0.90	60 – j30	1
20	35	75	1750/n	0.65	60 + j30	2
21	40	50	1800/n	0.75	70 – j50	3
22	45	75	1850/n	0.80	70 + j50	4
23	50	50	1900/n	0.95	80 + j60	5
24	55	75	1950/n	1.05	80 – j60	6
25	60	50	2000/n	1.15	45 + j45	7
26	10	75	2050/n	1.25	40 + j30	8
27	15	50	2100/n	1.35	40 – j30	9
28	20	75	2150/n	1.30	60 – j30	1
29	25	50	2200/n	1.20	60 + j30	2
30	30	75	2250/n	1.10	70 – j50	3

Схемы согласования нагрузки