11 Šíření vln na homogenním vedení

Úkol –

• Pro zadané hodnoty zatěžovací impedance změřte činitel stojatých vln napětí na homogenním vedení.

• Pro zadané hodnoty zatěžovací impedance vypočtěte činitel odrazu ρ a porovnejte ho s hodnotami naměřenými.

• Ověřte měřením vlastnosti vedení délky λ/4 zakončené nakrátko a naprázdno.

Teoretický úvod –

- Homogenní ztrátové vedení

Homogenní vedení je charakteristické tím, že jeho primární parametry jsou konstantní po celé délce vedení.

Primární parametry vedení jsou :

• měrný odpor R0 (Ω*m-1) odpor obou vodičů vedení na jednotku délky

• měrná příčná vodivost G0 (S*m-1) vodivost mezi oběma vodiči vedení na jednotku délky

• měrná indukčnost L0 (H*m-1) indukčnost jednotkové délky vedení

• měrná kapacita C0 (F*m-1) kapacita mezi vodiči vedení na jednotku délky

Pro vedení na vstupu z generátoru harmonického napětí G a zatíženého na výstupu impedancí Z2 (obr. 11-1), je pro napětí ve vzdálenosti y od konce vedení odvozen vztah

- Bezeztrátové vedení

- Odrazy na bezeztrátovém vedení, vstupní impedance

Pracovní postup –

Měřič stojatých vln je zařízení k určovaní poměru amplitud postupné a zpětné vlny. Vnitřní struktura využívá tzv. směrových odbočnic, které jsou na základě vlastní geometrické orientace schopné měřit amplitudu vlnění postupující v daném směru. Vyhodnocovací měřící přístroj zobrazí poměr amplitud postupné a zpětné vlny. U popisovaného reflektometru je výchylka levého měřícího přístroje závislá na hodnotě amplitudy postupné vlny a pravého měřícího přístroje na hodnotě amplitudy odražené vlny. Po nastavení výchylky levého měřidla na referenční hodnou 10 indukuje měřidlo přímo poměr stojatých vln.

1. Zkontrolujte zapojení pracoviště dle. Obr. 11-5. Zapněte napájecí zdroj, generátor a multimetr, který je součástí vf měřidla. Měřené čtvrtvlnné vedení je tvořeno koaxiálním kabelem RG-58 s následujícími parametry: L0=252nH/m, C0=101 pF/m, R0 a G0 zanedbáme.

2. Otočným přepínačem kanálů na radiostanici nastavte 5. kanál, což odpovídá frekvenci 27,015Mhz. Přepínač režimů reflektometru nastavte do polohy měření poměru stojatých vln, obvod impedančního přizpůsobení odpojte.

3. Pro jednotlivé zatěžovací impedance R2 (0,∞,50Ω,150 Ω) proveďte postupně tyto úkony:

• stiskem klíčovacího spínače zapnete vysílač

• ovládacím prvkem REF reflektometru nastavte na jeho levém měřícím přístroji výchylku na hodnotu 10, čímž zkalibrujete měřič na referenční hodnotu úměrnou amplitudě postupné vlny. Amplituda odražené vlny určuje výchylku pravého měřidla, které indikuje přímo hodnotu PSV

• zjištěnou hodnotu PSV zapište do ta. 11-1. Pomocí (11.20) vypočtěte činitel odrazu ρ2.