|
| |
|
Слаботочка Книги тивлением. Обычно каждому из них присущи свойства других, хотя и в значительно меньшей мере, чем основное качество. Это позволяет рассматривать многие схемы как цепи с сосредоточенными параметрами. Действительно, пусть длина линии / равна не Ш, а У6000, как в упомянутом примере (/ = 1 км, Х = 6000 км). Это расстояние составит столь малую долю от к, что на любой кривой распределения тока, представленной на рис. 11.1, а, изменения тока i вдоль линии будут практически незаметны. Отсюда следует вывод: схемы, размер которых значительно меньш,е длины волны, можно исследовать как цепи с сосредоточенными параметрами. Различают первичные и вторичные параметры длинной линии. К первичным параметрам относятся погонные индуктивность и активное сопротивление проводов, емкость Cj и активная проводимость (утечка) Gj между проводами. Если участок линии длиной dx имеет параметры dL,dR, dC, dG, то погонные параметры линии на этом участке соответственно равны f dL п dR dC dG -1 -Ц i-rf]- Полное погонное сопротивление проводов линии имеет активную составляющую R и реактивную coLi, а полная погонная проводимость содержит активную составляющую Gi и реактивную coCi. Следовательно, в комплексном виде полное погонное сопротивление проводов линии а полная погонная проводимость = С1+/С0С1. В линиях передачи, используемых в высокочастотных цепях, i?i<coLi и Gi<coCi. На этом основании в ряде случаев можно ограничиться анализом работы идеальной линии, в которой отсутствуют потери, т. е. считать, что = О и Gi = 0. Одним из вторичных параметров линии является ее волновое сопротивление. Как известно, для линии без потерь это сопротивление равно 71. Основные виды линий передачи Длинные линии главным образом применяются для передачи высокочастотной энергии от одного участка цепи к другому, например от передатчика к антенне или от антенны к приемнику. Основными видами линий передачи являются: открытые двухпровод- ные линии, открытые четырехпроводные линии, коаксиальные линии и волноводы (рис. 11.3). Открытые двухпроводные линии состоят из двух параллельных проводов, закрепленных на изолирующих распорках, которые фиксируют взаимное расположение проводов (см. рис. 11.3, а). В этих линиях применяются медные, бронзовые и алюминиевые провода диаметром 2-6 мм.  6) 6) г) д) Рис. 11.3. Основные виды линий передачи. В курсе электротехники доказывается, что погонные индуктивность и емкость двухпроводной линии соответственно равны (241) где а - расстояние между проводами линии; Ti - радиус провода линии; ба - абсолютная диэлектрическая проницаемость изолятора; На - абсолютная магнитная проницаемость изолятора. Зная погонные параметры Lx и Cj, определяем волновое сопротивление двухпроводной линии: Y Сх л / еа Гх тс F ££0 Гх где р,о=4л10- гн1м, вр = 4.9.юэ ~~абсолютные магнитная и диэлектрическая проницаемости вакуума; р., 8-относительные магнитная и диэлектрическая проницаемости изоляции линии. Для любого диэлектрика [i = 1, и, следовательно, волновое сопротивление линии равно --- 2,31g-- = -72,3 lg-- = (242) а при воздушном заполнении между проводами Zb= 2761g-. (242а) Это сопротивление не может быть меньше 200 ом, так как минимальное расстояние между проводами а - Ъгх. Применяемые на практике воздушные двухпроводные линии обычно имеют волновое сопротивление порядка 300-650 ом. Открытые нетырехпроводные линии состоят из четырех параллельных проводов /, 2, 3, 4, образующих в поперечном сечении прямоугольник (рис. 11.4). Эти провода соединяются попарно в начале, конце и в промежуточных сечениях линии. В четырехпроводной линии погонная емкость больше и соответственно волновое сопротивление меньше, чем в двухпроводной линии. Так, для воздушной четырехпроводной линии Zb = 138 Ig --  Рис. 11.4. Вид поперечного сечения четырехпроводной линии. где а - минимальное расстояние между проводами; Гх - радиус провода. Стандартный приемный четырех-проводный фидер изготовляется из бронзовых проводов диаметром 1,5 мм, которые в поперечном сечении располагаются по углам квадрата со стороной а = 35 мм. Провода крепятся к опорам специальными фарфоровыми изоляторами. Волновое сопротивление такого фидера 2в = 208 ом. Экранированная двухпроводная линия состоит из двух параллельных проводов, расположенных внутри твердого, но эластичного диэлектрика, который снаружи закрыт оплеткой из тонких медных жил, выполняющих роль экрана (см. рис. 11.3, б). Для того чтобы предохранить экран от повреждения, предусмотрена внешняя защитная оболочка из хлорвиниловой пластмассы, резины или хлопчатобумажной пряжи. Экранированные двухпроводные линии благодаря диэлектрическому заполнению имеют меньшее волновое сопротивление, чем от- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 [87] 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 |