ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Практическая работа №2. По МДК.01.02.Тема 2.1. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства.
По МДК.01.02.Тема 2.1. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства. Тема: Расчет параметров и конструкций фидеров.
Краткие теоретические сведения. Пример 1. Симметричный двухпроводный фидер длинной 500 м нагружен входным сопротивлением антенны 500 + j5 Ом. К фидеру на волне 20 м подводится мощность 15 кВт. Фидер выполнен из медных проводов диаметром 4 мм с расстоянием между проводами 400 мм. Определить КПД, Кб.в, напряжения и токи фидера. Решение. Волновое сопротивление фидера Wф=276 lg (2D1/d)=2761g(2∙400/4)=636 Ом. Модуль коэффициента отражения (10.1) Коэффициент (бегущей волны в фидере Kб.в = (1-|p|)/(1+|p|) = (1-0,26)/(1+0,26) = 0,775. Эффективное значение напряжения в максимуме на фидере: Эффективное значение напряжения в минимуме: Эффективные значения токов в максимуме и минимуме: Погонное сопротивление потерь в фидере = 2,96/4√20 = 0,165 Ом/м. Коэффициент затухания фидера α=R1/2Wф = 0,165/2∙635= 1,29∙10-4. Коэффициент полезного действия согласованного фидера η0=e-2αL=e-2∙1,29∙0,0001∙500=0,879 Выполняя расчет по приближенной формуле имеем η0=1–2αL=1–0,138 = 0,871. С учетом коэффициента бегущей волны в фидере определим КПД по кривым рис. 1. Значениям η0 = 0,87 и Кб.в = 0,775 соответствует значение ηф = 0,85. Фидер достаточно хорошо согласован, и за счет незначительного рассогласования уменьшения КПД практически не произошло.
Эффективное значение максимальной напряженности поля у поверхности проводов фидера =3500/2,3∙0,004 lg(2∙400/4) =165 000 В/м = 1650 В/см. В диапазоне коротких волн допустимой считают амплитуду напряженности поля при 6000 — 8000 В/см телеграфной манипуляции и 10 000 — 11 000 В/см при амплитудной модуляции. Пример 2. Четырехпроводный фидер выполнен из биметаллических проводов диаметром 4 мм. Расстояние между центрами разнополярных проводов 250 мм, однополярных — 400 мм, длина фидера 400 м. Определить параметры фидера при работе па волне 25 м. Решение. Волновое сопротивление фидера (9) Погонное сопротивление (11) = 1,48/4 √25 = 0,074 Ом/м. Коэффициент затухания фидера (5) α=R1/2Wф= 0,074/2∙350 =1,05∙10-4. Коэффициент полезного действия согласованного фидера (6) η0=e-2αL =е-2∙0,000105∙400 = 0,919. Применив приближенную формулу (7), получим η0=1–2αL =l–0,084 = 0,916. Поскольку затухание в фидере мало, обе формулы дают примерно одинаковые результаты. Пример 3. Определить основные параметры коаксиального фидера с воздушно-керамической изоляцией на волне 1,5 м. Внутренний диаметр внешнего проводника 18 мм, наружный диаметр внутреннего проводника 5 мм, материал — медь. Толщина диэлектрических шайб ∆=6 мм, относительная диэлектрическая проницаемость ε'=5, расстояние между шайбами l =120 мм. Решение. Коэффициент заполнения фидера диэлектриком а =∆/ l =6/120=0,05. Волновое сопротивление коаксиального фидера Критическая длина волны Активное сопротивление на единицу длины, Ом/м, обусловленное потерями в металле (меди), Коэффициент затухания (без учета потерь в диэлектрике) α= R1/2Wф=0,308/2∙70=2,2∙10-3, или 8,686α=8,686∙2,2∙10-3=0,019 дБ/м. Коэффициент укорочения волны в фидере Длина волны в фидере Напряженность электрического поля на поверхности внутреннего проводника (19) в В/мм Пример 4. Для работы в диапазоне частот 5,6—6,2 ГГц выбрать размеры сечения прямоугольного волновода и определить затухание в нем. Волновод выполнен из меди. Решение. Рабочему диапазону соответствуют длины волн: λкор = c/fmax=3∙108/6,2∙109 = 0,0485 м=4,85 см; λдл = c/fmin=3∙108/5,6∙109 = 0,0536 м=5,36 см. При выборе широкой стенки волновода будем исходить из условия (10.25): 0,95λкор≥a≥0,525 λдл; 0,95λкор = 0,95∙4,85 = 4,6 см = 46 мм; 0,525λдл = 0,525∙5,36 = 2,82 см = 28,2 мм. Для получения минимального затухания выберем максимально допустимую ширину волновода, равную 40 мм, сечение волновода 40×20 мм2. В исключительных случаях можно использовать волновод с а = 0,99λкор = 48 мм и сечением 48×24 мм2. Затухание в волноводе на частоте 5,6 ГГц.
Задание. Заданы: диаметры внешнего и внутреннего медных проводников коаксиального фидера, толщина диэлектрических шайб ∆, относительная диэлектрическая проницаемость ε' и расстояние между соседними шайбами l. Определить волновое сопротивление и критическую длину волны коаксиального фидера.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|