KỸ THUẬT SIÊU CAO TẦN - Chương 1

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:62

Thêm vào BST

Báo xấu

225
lượt xem 72
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đường Dây Truyền Sóng Hệ Số Phản Xạ, Trở Kháng Đường Dây Hiện Tượng Sóng Đứng, Hệ Số Sóng Đứng Các Thông Số Sơ Cấp Của Đường Dây Truyền Sóng R (Ohm/m) : điện trở tuyến tính, đặc trưng cho điện trở thuần của một đơn vị chiều dài dây dẫn. L (H/m) : điện cảm tuyến tính, đặc trưng cho điện cảm tương đương của một đơn vị chiều dài đường truyền sóng. C (F/m) : điện dung tuyến tính, đặc trưng cho điện dung trên một đơn vị chiều dài đường truyền sóng. G (S/m) : điện dẫn tuyến...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: KỸ THUẬT SIÊU CAO TẦN - Chương 1

Ñöôøng Daây Truyeàn Soùng Heä Soá Phaûn Xaï, Trôû Khaùng Ñöôøng Daây Hieän Töôïng Soùng Ñöùng, Heä Soá Soùng Ñöùng 1
I. Ñöôøng Daây Truyeàn Soùng Phaân Tích Ñöôøng Daây Truyeàn Soùng Vϕ λ= f 2
3
Caùc Thoâng Soá Sô Caáp Cuûa Ñöôøng Daây Truyeàn Soùng R (Ohm/m) : ñieän trôû tuyeán tính, ñaëc tröng cho ñieän trôû thuaàn cuûa moät ñôn vò chieàu daøi daây daãn. L (H/m) : ñieän caûm tuyeán tính, ñaëc tröng cho ñieän caûm töông ñöông cuûa moät ñôn vò chieàu daøi ñöôøng truyeàn soùng. C (F/m) : ñieän dung tuyeán tính, ñaëc tröng cho ñieän dung treân moät ñôn vò chieàu daøi ñöôøng truyeàn soùng. G (S/m) : ñieän daãn tuyeán tính, ñaëc tröng ñieän daãn thuaàn cuûa lôùp ñieän moâi treân moät ñôn vò daøi ñöôøng truyeàn soùng. 4
1) Phöông Trình Truyeàn Soùng Töø ñònh luaät Kirchoff veà ñieän aùp: ∂i ( x, t ) v( x, t ) = v( x + Δx, t ) + R.Δx.i ( x, t ) + L.Δx. ∂t Töø ñònh luaät Kirchoff veà doøng ñieän: ∂v( x + Δx, t ) i ( x, t ) = i ( x + Δx, t ) + G.Δx.v( x + Δx, t ) + C.Δx. ∂t 5
∂i ( x, t ) ⎧ ⎪v( x, t ) = v( x + Δx, t ) + R.Δx.i ( x, t ) + L.Δx. ∂t ⎪ ⎨ ⎪i ( x, t ) = i ( x + Δx, t ) + G.Δx.v( x + Δx, t ) + C.Δx. ∂v( x + Δx, t ) ⎪ ∂t ⎩ Chuyeån sang mieàn taàn soá: ⎧V ( x, ω ) = V ( x + Δx, ω ) + ( R + jω L).Δx. I ( x, ω ) ⎨ ⎩ I ( x, ω ) = I ( x + Δx, ω ) + (G + jωC ).Δx.V ( x + Δx, ω ) Suy ra: ⎧V ( x + Δx, ω ) − V ( x, ω ) = − ( R + jω L).I ( x, ω ) ⎪ ⎪ Δx ⎨ ⎪ I ( x + Δx, ω ) − I ( x, ω ) = − (G + jωC ).V ( x + Δx, ω ) ⎪ Δx ⎩ 6
⎧V ( x + Δx, ω ) − V ( x, ω ) = − ( R + jω L).I ( x, ω ) ⎪ ⎪ Δx ⎨ ⎪ I ( x + Δx, ω ) − I ( x, ω ) = − (G + jωC ).V ( x + Δx, ω ) ⎪ Δx ⎩ Δx → 0 Khi: ⎧ ∂V ( x, ω ) = − ( R + jω L).I ( x, ω ) ⎪ ∂x ⎪ ⎨ ⎪ ∂I ( x, ω ) = − (G + jωC ).V ( x, ω ) ⎪ ∂x ⎩ ⎧ ∂ 2V ( x, ω ) = ( R + jω L)(G + jωC ).V ( x, ω ) ⎪ ⎪ ∂x 2 ⎨2 ⎪ ∂ I ( x, ω ) = ( R + jω L)(G + jωC ). I ( x, ω ) ⎪ ∂x 2 ⎩ 7
⎧ ∂ 2V ( x, ω ) = ( R + jω L)(G + jωC ).V ( x, ω ) ⎪ ⎪ ∂x 2 ⎨2 ⎪ ∂ I ( x, ω ) = ( R + jω L)(G + jωC ). I ( x, ω ) ⎪ ∂x 2 ⎩ γ (ω ) = ( R + jω L)(G + jωC ) Ñaët: ∂ 2V ( x, ω ) 2 = γ (ω ).V ( x, ω ) ∂x 2 ∂ 2 I ( x, ω ) 2 = γ (ω ). I ( x, ω ) ∂x 2 Moãi phöông trình coù daïng: f '' + a1. f ' + a2 . f = 0 , a1 = 0 8
2) Nghieäm Cuûa Phöông Trình Truyeàn Soùng Phöông trình: ∂ 2V ( x, ω ) 2 = γ (ω ).V ( x, ω ) ∂x 2 Nghieäm coù daïng: − γ (ω ). x γ (ω ). x V ( x, ω ) = V+ . e + V− . e V ( x) = V+ .e −γ . x + V− .eγ . x γ =α + jβ Vôùi: −α . x − jβ .x α .x jβ .x V ( x) = V+ .e + V− .e .e .e 9
−α . x − jβ .x α .x jβ .x V ( x) = V+ .e + V− .e .e .e Xeùt thaønh phaàn thöù 1: (Soùng tôùi) −α . x − jβ .x V+ .e .e Xeùt thaønh phaàn thöù 2: V− .eα . x .e j β . x (Soùng phaûn xaï) 10
Phöông trình soùng doøng ñieän: ∂ I ( x, ω ) 2 2 = γ (ω ). I ( x, ω ) ∂x 2 Coù nghieäm: −γ . x γ .x I ( x ) = I + .e + I − .e Quan heä vôùi soùng ñieän aùp: V+ V− I+ = I− = − , Z0 Z0 V+ −γ . x V− γ . x ⇒ I ( x) = e− e Z0 Z0 11
3) Caùc Thoâng Soá Thöù Caáp Cuûa Ñöôøng Daây Truyeàn Soùng a) Heä Soá Truyeàn Soùng: γ (ω ) = α (ω ) + j β (ω ) = ( R + jω L)(G + jωC ) α (ω ) , [ Np / m ] α (ω ) , [ dB / m ] b) Heä Soá Suy Hao: α[ Np / m ] α[ dB / m ] = 20.log10 e = (20 log10 e).α[ Np / m ] = 8, 68.α[ Np / m ] Ví duï: Moät ñöôøng truyeàn soùng coù heä soá suy hao laø 1 Np/m, töùc laø khi soùng lan truyeàn qua 1 m chieàu daøi ñöôøng truyeàn soùng thì bieân ñoä seõ bò suy hao 8,68 dB (2,7 laàn). 12
β (ω ) , [ rad / m ] , [ ñoä / m ] c) Heä Soá Pha: Theå hieän ñoä thay ñoåi pha cuûa soùng khi soùng lan truyeàn treân moät ñôn vò chieàu daøi ñöôøng truyeàn soùng. Quan heä giöõa heä soá pha vaø böôùc soùng: 2π β= λ * Tröôøng Hôïp Ñöôøng Truyeàn Khoâng Toån Hao: R = 0, G = 0 ⇒ γ (ω ) = ( R + jω L)(G + jωC ) = jω LC α (ω ) = 0 ⇒ β (ω ) = ω LC 13
d) Trôû Khaùng Ñaëc Tính ( Z0 ) : 14
Ñaët: Z = R + jω L , Y = G + jωC ⎛1 ⎞ Z 0 = Z Δx + ⎜ // Z 0 ⎟ ⎝ Y Δx ⎠ R + jω L Z Khi: Δx → 0 ⇒ Z 0 = = G + jωC Y L Ñöôøng truyeàn khoâng toån hao: Z 0 = = R0 , [ Ω ] C 15
16
e) Vaän Toác Truyeàn Soùng (Vaän toác pha): Laø quaõng ñöôøng soùng lan truyeàn trong moãi ñôn vò thôøi gian. ω⎛ [rad / s ] ⎞ Vϕ = , ⎜ [m / s] = ⎟ β⎝ [rad / m] ⎠ EX 3.2 P66, EX 3.3 P67 17
II. Heä Soá Phaûn Xaï,Trôû Khaùng Ñöôøng Daây 1) Heä Soá Phaûn Xaï V ( x) = V+ .e −γ . x + V− .eγ . x a) Heä Soá Phaûn Xaï Ñieän AÙÙp: V− eγ x V− 2γ x soùng phaûn xa ï ⇒ ΓV ( x ) = =e Γ( x ) = −γ x V+ e V+ soùng tôùi 18
b) Heä Soá Phaûn Xaï Doøng Ñieän I ( x) = I + .e −γ . x + I − .eγ . x V+ −γ . x V− γ . x I ( x) = e− e Z0 Z0 V− − I − eγ x Z 0 2γ x I − 2γ x Γ I ( x) = =e = e = −ΓV ( x ) −γ x V+ I+e I+ Z0 Thoâng thöôøng chæ quan taâm tôùi heä ΓV = Γ soá phaûn xaï ñieän aùp, quy uôùc: 19
c) Söï Phaûn Xaï Coâng Suaát ( )( ) ( )( ) I + .e −γ . x , Pphaûn xaï = V− .eγ . x I − .eγ . x Ptôùi = V+ .e −γ . x ( )(I ) Pt = V+ .e −γ . x + V− .eγ . x .e −γ . x + I − .eγ . x + Pt = ⎡V+ .e −γ . x (1 + ΓV ( x ) ) ⎤ ⎡ I + .e −γ . x (1 + Γ I ( x) ) ⎤ ⎣ ⎦⎣ ⎦ ( ) Pt = Ptôùi 1 − ΓV ( x ) = Ptôùi − Ptôùi ΓV ( x ) 2 2 P phaûn xaï 20