2.9. Половълнови и четвъртвълнови трансформатори
Както е показано в раздел 2.6, входният импеданс на предавателната линия не съответства на импеданса на товара. Следователно крайният сегмент на преносната линия с дължина L изпълнява функцията на съпротивителен трансформатор.
Полувълнов трансформатор (англ. - трансформатор). Обмисли-
Да вземем сегменти от правилна линия, чиято дължина е равна на цяло число полувълни при определена работна честота.
Λ n = π n . Тъй като tg( β L ) = 0 , от израз (2.54) следва, че
Тоест полувълновият сегмент на преносната линия не трансформира съпротивлението на натоварване. Помислете за напрежението на входа на полувълновия линейни сегмент, въз основа на формула (2.64) пишем
u (L) = u n cos β L + ji n sin β L = − u n,
по този начин фазовото изместване между трептенията при товара и входа на сегмента на полувълната е равно на π. Това свойство на полувълновия сегмент на линията се нарича "обръщане на фазата", често се използва в микровълновата технология, по-специално в широко разпространеното балансиращо устройство от типа U-коляно за строго противофазово възбуждане, симетрично по отношение на екрана на товара (вибраторна антена).
Четвърт вълнов трансформатор (англ. - трансформатор).
Помислете за сегменти от правилна линия, чиято дължина е нечетен брой четвърти от вълната при определена работна честота
. Тъй като tg( β L ) → ∞ , тогава от израза (
z in (L) = 1/ z n = y n,
т.е. четвърт вълнов линеен сегмент трансформира нормализираната устойчивост на натоварване в нормализирана проводимост. В случай на късо съединен четвърт вълнов участък от предавателната линия, неговият входен импеданс клони към безкрайност z в ( L ) → ∞ .
Четвърт вълновият трансформатор се използва широко в микровълновата технология за изграждане на съвпадащи устройства и дросели.
Ако израз (1.85) не е написан в нормализирани термини, тогава получаваме връзка, която е важна за практиката:
където W tr е вълновият импеданс на трансформатора.
1. Какъв е класът на квазистационарните електрически вериги
2. Какво представляват разпределените вериги?
3. Как се въвеждат линейните параметри на дълга линия?
4. Какви са предположенията, направени в теорията на дългите линии?
5. Какво е система от телеграфни уравнения?
6. Как се изразява константата на разпространение чрез линейни параметри в теорията на дългите линии?
7. Как се изразява съпротивлението на вълната чрез линейни параметри в теорията на дългите линии?
8. Как се изразява фазовата скорост чрез линейни параметри в теорията на дългите линии?
9. Какво се разбира под комплексна амплитуда? Каква е връзката му с действителната амплитуда?
10. Какъв е формализмът на комплексните амплитуди за права и обратна
11. Въз основа на какви физични принципи е въведена концепцията за нормализирани напрежения и токове в теорията на дългите линии, в какви единици се измерват?
12. Каква е връзката между нормализираните напрежения и токове за прави и обратни вълни в определен участък от дълга линия?
13. Какво е определението за комплексен коефициент на отражение?
14. Какъв е физическият смисъл на модула и фазата на коефициента на отражение?
15. Каква е разликата между дефинициите на коефициента на отражение на напрежението
и по отношение на тока как се свързват помежду си?
16. Как вълновите съпротивления са свързани с предни и обратни вълни?
17. Какъв е коефициентът на отражение на мощността, как е свързан с коефициентите на отражение на тока и напрежението?
18. Какъв е законът за промяна на стойносттакоефициент на отражение при отдалечаване от товара?
19. Каква е връзката на коефициента на отражение на товара със стойността на съпротивлението на натоварване?
20. Как са свързани мощността, погълната от товара, и коефициентът на отражение?
21. Как нормализираният общ ток и общото напрежение в дадена секция са свързани с коефициента на отражение в тази секция?
22. Какво представляват нормализирано съпротивление и проводимост, как са свързани със стойността на коефициента на отражение?
23. При каква стойност на коефициента на отражение в линията се наблюдава чисто движеща се вълна?
24. Каква е връзката на нормализирано напрежение и ток с реално напрежение и ток в преносни линии с
25. Каква е връзката между съпротивлението и коефициента на отражение в даден се-
26. Какви са съпротивленията на натоварване в режим на празен ход и късо съединение?
27. Какво е стояща вълна? Какви видове стоящи вълни могат да бъдат разграничени?
28. Какъв е пространственият период на чиста стояща вълна?
29. Какви са характеристиките на чисто стоящата вълна?
30. Какво се разбира под възел и антинод на стояща вълна?
31. Как се определят стойностите на нормализирания стрес в възлите и антинодите чрез напреженията на падащите и отразените вълни?
32. Какво се разбира под коефициент на стояща вълна?
33. Какво се разбира под коефициент на бягаща вълна?
34. Какво е съпротивлението във възела и антивъзлите на стояща вълна?
35. Как да изчислим коефициента на отражение от стойностите на коефициента на стояща вълна, коефициента на пътуващата вълна?
36. Каква е връзката между ефективността на сегмент от преносна линия и VSWR?
37. Какви физически процеси определят общата стойност на ефективността?
38. Колко пъти максималната мощност, предадена на товара, се различава от стойносттамощност, при която се наблюдава повреда в далекопровода?
39. Според какъв закон се променя входното съпротивление на сегмент от преносна линия в режим на късо съединение в зависимост от дължината му?
40. Според какъв закон се променя входното съпротивление на сегмент от предавателна линия в режим на празен ход в зависимост от дължината му?
41. Как сегмент от четвърт вълнова предавателна линия трансформира съпротивлението на натоварване?
42. Как сегмент от полувълнова предавателна линия трансформира съпротивлението на натоварване? Какво се случва с нормализираните напрежение и ток?
43. Какво се наблюдава в режим на късо съединение за нормализирано напрежение в равнината на свързване на товара, антинода или възела?
44. Какво се наблюдава в режим на късо съединение за нормализирания ток в равнината на свързване на товара - антивъзел или възел?
45. Какво се наблюдава в режим на празен ход за нормализирано напрежение в равнината на свързване на товара, антивъзел или възел?
46. Какво се наблюдава в режим на празен ход за нормализирания ток в равнината на връзката на товара, антинода или възела?
47. Какво се наблюдава в режим на свързване на активно съпротивление, което е по-голямо от съпротивлението на вълната, за нормализиран ток в равнината на свързване на товара, антивъзел или възел?
48. Какво се наблюдава в режим на свързване на активно съпротивление, което е по-голямо от съпротивлението на вълната, за нормализирано напрежение в равнината на свързване на товара, антивъзел или възел?
49. Какво се наблюдава в режим на свързване на активно съпротивление, което е по-малко от съпротивлението на вълната, за нормализирано напрежение в равнината на свързване на товара, антивъзел или възел?
50. Какво се наблюдава в режим на свързване на активно съпротивление, което е по-малко от вълновото съпротивление, за нормализиран ток внатоварване връзка равнина антивъзел или възел?
51. Какъв сегмент от преносната линия се нарича реактивен шлейф?
52. В какви координати е начертана импедансната диаграма?
53. Какво е местоположението на кръговата диаграма на общото съпротивление на линиите, съответстващи на постоянната стойност на активното съпротивление?
54. Какво е местоположението на кръговата диаграма на общото съпротивление на линиите, съответстващи на постоянната стойност на реактивното съпротивление?
55. Какво е местоположението на кръговата диаграма на общото съпротивление на линиите, съответстващи на движението по линията на предаване?
56. Каква е дължината на сегмента от предавателната линия, съответстващ на пълен завой на диаграмата на кръговия импеданс?