Примеры практического применения длинных линий⇐ ПредыдущаяСтр 56 из 56
1.Основное назначение длинных линий – передача информации на расстояние. При условии согласования линии с обеих сторон (режим бегущей волны), имеем Следовательно, напряжение на нагрузке длинной линии будет равно
. (10.53)
Следует отметить, что в линиях наблюдается явление дисперсии – затухание и фазовая скорость зависят от частоты. Это приводит к искажению сигнала, поскольку разные составляющие спектра сигнала приходят к концу линии с разными амплитудами и фазами. Для передачи широкополосного сигнала без искажений необходимо чтобы затухание не зависело от частоты , а волновое число зависело от нее линейно . При этом все составляющие спектра сигнала дойдя до конца линии, получат одинаковое затухание и запаздывание tЗ, которое определяется выражением
. (10.54)
В этом случае выходной сигнал будет копией входного сигнала, ослабленной с коэффициентом и задержанным во времени на величину 2. Поскольку в длинной линии наблюдается запаздывание, то это позволяет использовать ее в качестве линии задержки сигналов, поскольку на конце линии при ее длине l сигнал появится через время . 3. Как видно из формул (10.32) и (10.33) отрезки длинной линии длиной меньше чем четверть длины волны обладают реактивным входным сопротивлением: сопротивление короткозамкнутого на конце отрезка имеет индуктивный характер (рис. 10.9), а отрезок линии разомкнутый на конце – емкостной характер. Отрезки соответствующей длины на определенных частотах используются как индуктивность или емкость. Например, приравняв реактивное сопротивление из (10.32) сопротивлению найдем длину короткозамкнутого отрезка линии эквивалентного индуктивности требуемой величины . (10.55)
Рис. 10.9. Короткозамкнутый отрезок линии эквивалентный индуктивности
4. Полуволновые короткозамкнутый или разомкнутый на конце отрезки используются в качестве параллельного или последовательного колебательного контура (резонатора). 5. Как видно из формулы (10.32), входное сопротивление четвертьволнового отрезка длинной линии без потерь, закороченной на конце, стремится к бесконечности. В реальной линии с очень малыми потерями входное сопротивления такого отрезка на несколько порядков превышает волновое сопротивление линии. Из-за этих качеств четвертьволновый короткозамкнутый отрезок используется в качестве металлического изолятора для крепления двухпроводной линии (рис. 10.10). Рис. 10.10. Четвертьволновый короткозамкнутый отрезок линии как изолятор
6. Как следует из формулы (10.31), при активном сопротивлении нагрузки входное сопротивление четвертьволнового отрезка линии без потерь с волновым сопротивлением равняется
. (10.56)
Из формулы (10.37) видим, что изменяя волновое сопротивление четвертьволнового отрезка линии без потерь можно управлять его входным сопротивлением. Это свойство отрезка линии используется как трансформатор сопротивлений. Например, для согласования нагрузки с длинной линией, когда нагрузку подключают к линии через четвертьволновый трансформатор с волновым сопротивлением (смотри рис. 10.11).
Рис. 10.11. Четвертьволновый трансформатор сопротивлений
ЛИТЕРАТУРА 1. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. -М.: Высшая школа,1983, -535с.; 1988. – 446 с. 2. Чеботарев В.И. Теоретические основы радиотехники. Часть 1: Учебн. пособие. – Х.: Изд-во ХГУ, 1989.– 100 с. 3. Чеботарев В.И. Теоретические основы радиотехники. Часть 2: Учебн. пособие. – Х.: Изд-во ХГУ, 1990.– 102 с. 4. Бобровников Л. З. Электроника: Учебник для вузов. 5-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Питер, 2004. – 560 с. 5. Бойко В. И., Гурский А. Н., Жуков В. Я., Зорг А. А., Спивак В. М. Схемотехника электронных систем. Аналоговые и импульсные устройства/– СПб.: БХВ – Петербург, 2004. – 496 с. 6. Нефедов В.И. Основы радиоэлектроники и связи: Учеб. для вузов. – М.: Высшая школа, – 2002.– 321 с. 7. Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника (полный курс). Учебник для вузов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2005. – 768 с. 8. Сисоєв В.М. Основи радіоелектроніки. – К.: Вища школа, 2004.– 279 с. 9. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 528 с. 10. Бабич Н.П., Жуков И.А. Основы цифровой схемотехники: Учебное пособие. – М.: Изд. дом «Додэка-XXI», К.: «МК-Пресс», 2007. – 480 с. 11. Радіотехніка: Енциклопедичний навчальний довідник: Навч. Посібник / За ред. Ю.Л. Мазора, Є.А. Мачуського, В.І. Правди. – К.: Вища шк., 1999. – 838 с. 12. Основы теории цепей / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В. Страхов. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 526 с. 13. Лосев А.К. Теория линейных электрических цепей: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1987,– 512 с. 14. Андреев В.С. Теория нелинейных электрических цепей: Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1982. – 280 с. 15. Радиотехнические цепи и сигналы./Д.В. Васильев, М.Р. Витоль, Ю.Н. Горешников и др.; Под ред. К.А. Самойло. – М.: Радио и связь, 1982.–526 с. 16. Чеботарьов В.І., Ляховський А.Ф., Думін О.М. Електронні підсилювачі / Під. ред. В.І. Чеботарьова – Х.: ХНУ імені В.Н. Каразіна, 2005. – 132 с. 17. Чеботарев В.И. Волновые процессы в длинных линиях. Учебно пособие для самостоятельной работы студентов физических специальностей / Харьков: ХНУ имени В.Н. Каразина, 2009. – 102 с. 18. Чеботарев В.И., Думин А.Н., Холодов В.И. Полупроводники в радиоэлектронике. Учебно-методическое пособие по основам радиоэлектроники для самостоятельной работы студентов физических специальностей / Под. ред. Чеботарева В.И. – Харьков: ХНУ имени В.Н. Каразина, 2004. – 52 с. 19. Чеботарьов В.І., Думін О.М., Ляховський А.Ф. Аналіз режиму спокою в підсилювальних колах. Навчально-методичний посібник із схемотехніки радіоелектронних пристроїв для студентів фізичних спеціальностей / Під. ред. Чеботарьова В.І. Харків: ХНУ імені В.Н. Каразіна, 2004. – 20 с. 20. Чеботарев В.И., Думин А.Н., Холодов В.И. Генераторы электрических колебаний. Учебно-методическое пособие по основам радиоэлектроники для самостоятельной работы студентов физических специальностей / Харьков: ХНУ имени В.Н. Каразина, 2007. – 84 с. 21. Чеботарев В.И., Думин А.Н., Ляховский А.Ф., Ляховский А.А. Усилители. Анализ режима усиления сигналов. Учебно-методическое пособие по анализу усилительных устройств для самостоятельной работы студентов физических специальностей / Под. ред. Чеботарева В.И. – Харьков: ХНУ им. В.Н. Каразина, 2008. – 61 с. 22. Чеботарев В.И., Думин А.Н., Ляховский А.Ф. Схемотехника усилительных каскадов. Учебно-методическое пособие по схемотехнике радиоэлектронных устройств для самостоятельной работы студентов физических специальностей / Под. ред. Чеботарева В.И. – Харьков: ХНУ имени В.Н. Каразина, 2004. – 32 с.
СОДЕРЖАНИЕ
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|