Jak Začít?

Máš v počítači zápisky z přednášek
nebo jiné materiály ze školy?

Nahraj je na studentino.cz a získej
4 Kč za každý materiál
a 50 Kč za registraci!




11. Šíření vln na homogenním vedení

DOC
Stáhnout kompletní materiál zdarma (114 kB)

Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOC.

Předmět ELEKTROTECHNIKA 2 Jméno Jan Mikulka Ročník I. Studijní skupina B24 Spolupracoval Aleš Mikulčík Měřeno dne 25.3.2003 Kontroloval Hodnocení Dne Číslo úlohy Název úlohy 11 Šíření vln na homogenním vedení
  1. Úkol

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

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

  3. Ověřte měřením vlastnosti vedení délky λ/4 zakončeného nakrátko a naprázdno.

2. Teoretický rozbor

Homogenní vedení je charakteristické tím, že jeho hlavní parametry jsou konstantní. Mezi tyto parametry patří:

a) měrný odpor R0 (Ω.m--1) odpor obou vodičů vedení na jednotku délky,

b) měrná příčná vodivost G0 (S.m-1) vodivost mezi oběma vodiči na jednotku délky,

c) měrná indukčnost L0 (H.m-1) indukčnost jednotkové délky vedení,

d) měrná kapacita C0 (F.m-1) Kapacita mezi vodiči vedení na jednotku délky.

Pro bezeztrátové vedení platí:

R0 = 0, G0 = 0 nebo zanedbatelné, což platí pro krátká vedení.

Konstanta šíření má nulovou reálnou složku:

(m-1) (2.1)

Vlnová impedance je reálná a nazývá se vlnový odpor RV:

(Ω) (2.2)

Fázovou rychlost můžeme vyjádřit jako:

(m.s-1) (2.3)

Odrazy na bezeztrátovém vedení, vstupní impedance:

Při reálné zátěži R2 je činitel odrazu taktéž reálný:

(-) (2.4)

, kde UZ je amplituda vlny zpětné a UP postupné

Poměr stojatých vln PSV (SWR) je poměrem maxima a minima stojatého vlnění:

(-) (2.5)

Možnosti zatížení vedení:

  1. vedení přizpůsobené:

Vedení nekonečné délky nebo vedení zakončené impedancí, kde ρ2 = 0 vykazuje vstupní impedanci stejnou jako zatěžovací impedanci.

  1. vedení naprázdno:

Harmonická vlna vyvolá na konci vední kmitnu napětí a uzel proudu. Tímto dochází k odrazu postupné vlny. Vlna napětí a proudu jsou vzájemně posunuty o 90° a vstupní impedance má čistě imaginární charakter. Její velikost závisí na délce vedení l.

  1. vedení nakrátko:

Harmonická vlna opět vyvolá na vedení kmitnu napětí a uzel proudu, dochází opět k odrazu postupné vlny, ale posun napětí a proudu je opačný.

3. Postup měření

  1. Připravili jsme měřený obvod a jako měřené vedení jsme použili koaxiální kabel RG-58 s parametry L0 = 252nH/m, C0 = 101pF/m, R0, G0 jsme díky krátké délce kabelu zanedbali, proto jsme všechny výpočty prováděli pro bezeztrátové vedení.

  2. Dle návodu jsme nastavili na stanici CB 5. kanál, kterému odpovídá vysílací frekvence 27,015MHz, PSV-metr jsme přepli do polohy SWR – meření poměru stojatých vln a obvod impedančního přizpůsobení MATH jsme vypli.

  3. Nastavili jsme zatěžovací impedanci 0Ω, zapli vysílač, zkalibrovali PSV-metr a odečetli z měřidla PSV. Z této změřené hodnoty jsme vypočítali činitel odrazu ρ2 ze vztahu (5.).

  4. Minulý krok jsme opakovali pro další impedance, 50Ω, 150Ωm a naprázdno.

  5. Dále jsme měřený vodič na jeho konci zkratovali a pomocí multimetr jsme změřili kmitočtovou závislost napětí na měřeném vedení. Začali jsme na kanále č.1. a s krokem 5 kanalů jsme změřili postupně 9 hodnot.

  6. Dále jsme rozpojili konec kabelu a na 20. kanále jsme změřili výstupní napětí naprázdno.

Témata, do kterých materiál patří