Семинар 21 (Семинары)
Описание файла
Файл "Семинар 21" внутри архива находится в папке "Семинары". PDF-файл из архива "Семинары", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "электротехника (элтех)" из 2 семестр, которые можно найти в файловом архиве НИУ «МЭИ» . Не смотря на прямую связь этого архива с НИУ «МЭИ» , его также можно найти и в других разделах. .
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
Семинар 21. Согласованный режим в линии без потерьСогласованный режим в линии без потерь конечной длины определяетсяотсутствием обратной волны (режим чисто бегущей волны) и аналогичен режиму вбесконечной линии. При этом линия должна быть замкнута на чисто активноесопротивление, равное волновому сопротивлению линии. Для согласования линии снагрузкой, не равной волновому сопротивлению, применяются разные согласующиеустройства.Задача 20.1. Линия без потерь состоит из трех участков. В конце каждого участкавключен резистор с сопротивлением R. Определить волновое сопротивление каждого изучастков линии, если известно, что отраженные волны в линии отсутствуют.Решение: Отраженные волны отсутствуют, если коэффициент отражения равен нулю.Для третьей линии это условие выполняется, если Zc 3 R , тогда входное сопротивлениетретьей линии равно R .
В таком случае вторая линия нагружено на эквивалентноесопротивление, равноеесли Z c 2 RR R . Условие согласования для второй линии выполняется,RR 2RR. Входное сопротивление второй линии равно . Первая линия нагружена на22эквивалентное сопротивлениеRR R2 , для согласования волновое сопротивлениеRR 32первой линии должно быть равно Z c1 R.3Задача 21.2.
Для согласования нагрузки воздушной линии, соединяющей передатчикс антенной, применяется отрезок линии длиной /4 (четвертьволновый трансформатор).Волновоесопротивлениелинии600Ом,входноесопротивлениеантенныZн Rн 800 Ом . Определить волновое сопротивление трансформатора Z TP . Построитьраспределение U ( x) , если U1 20 В.Решение: Для согласования линии с нагрузкой с помощью четвертьволновоготрансформатора волновое сопротивление линии, имеющей длину четверть волны должнобыть равным ZTP Zc Rн 600 800 692,82 Ом. Тогда U1 U 2 20 В.
В линии,выполняющейрольтрансформатора,имеющейдлинучетвертьволныUUZU 2 U ( ) U 3 cos( ) jZ TP I3 sin( ) jZ TP 3 , т.е. 2 TP 0,866 . Напряжение на444RнU 3 Rнcos900нагрузке U 3 sin 901U220 23,1 В. Распределение действующего значения напряжения0,866 0,866U ( x) вдоль линии имеет вид:Задача 21.3. Для согласования нагрузки воздушной линии, соединяющей передатчикс антенной, применяется отрезок линии длиной /4 (четвертьволновый трансформатор).Волновоесопротивлениелинии600Ом,входноесопротивлениеантенныZн Rн 200 Ом . Определить волновое сопротивление трансформатора Z TP . Построитьраспределение U ( x) , если U1 20 В.Решение: Для согласования линии с нагрузкой с помощью четвертьволновоготрансформатора волновое сопротивление линии, имеющей длину четверть волны должнобыть равным ZTP Zc Rн 600 200 346,4 Ом.
Тогда U1 U 2 20 В. В линии,выполняющейрольтрансформатора,имеющейдлинучетвертьволныUUZU 2 U ( ) U 3 cos( ) jZ TP I3 sin( ) jZ TP 3 , т.е. 2 TP 1,732 . Напряжение наU 3 Rн444Rнcos900нагрузке U 3 sin 901U220 11,55 В.
Распределение действующего значения напряжения1,732 1,732U ( x) вдоль линии имеет вид:Задача 21.4. В согласования линии, соединяющей источник питания с приемникомZн 800 j 450 Ом , применяется схема, показанная на рисунке.Определить наименьшую длину короткозамкнутой линии (шлейфа) y и волновоесопротивление четвертьволнового трансформатора Z TP . Волновое сопротивление линии иотрезка Zс= 600 Ом. Длина волны =20 м.Решение:Линия будет работать в режиме согласованной нагрузки, если входное сопротивлениев месте подключения трансформатора Zвх22' равно волновому сопротивлению линии Zс.Пусть Zвх33' – входное сопротивление в месте подключения нагрузкиZникороткозамкнутого шлейфа длиной y:Z вх22 Z TPZ вх33 jZ TP tg 2Z вх33 jZ TP tg lTP4 = Z TP . Z TP Z вх33Z TP jZ вх33 tg lTPZ TP jZ вх33 tg 4Так как для линии без потерь волновое сопротивление – чисто активное, и по условиюсогласования Zвх22'= Zс также чисто активное, следовательно, Zвх33' также должно бытьчисто активным.Если Zвх33 Re Zвх33 j Im Zвх33 , то Im Zвх33 0 или Im Yвх33 0 .
Так как входноесопротивление короткозамкнутого шлейфа длиной y рассчитывается по формулеZвх ( y) jZс tg y j 600 tg y ,тоYвх33 11400 j800 j 600 tg yипоусловию 800 j 450111 Im 0,согласования Im Yвх33 Im 22j 600 tg y 800 j 450 j 600 tg y 800 450Im Yвх33 4501 0 tg y 3,12 . При этом y и y 107,5 ,224800 450 600 tg yy 5,96 м .Притакойдлинешлейфа 1 8002 4502Z вх33 Re Z вх33 Re 1050 Ом .800 Yвх33 трансформатора ZTP Zс Re Zвх33 600 1050 795 Ом.Yвх33 Re Yвх33 Волновое800,800 45022сопротивление.