ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДЛИННОЙ ЛИНИИ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Цель работы

Экспериментальное исследование распределения действующего значения напряжения в длинной линии в различных режимах работы.

 

2. Задание на самостоятельную подготовку к работе

2.1. Рассчитайте и постройте кривые изменения действующего значения напряжения на отрезке линии без потерь длиной l=λ для значений сопротивления нагрузки Z2=0, Z2=ρ и Z2=R2 (табл. 6.1). Отсчет расстояния вести от конца линии, графики строить для нормированных величин  и , учитывая, что волновое сопротивление линии ρ=1200 Ом.

В режиме стоячих волн (Z2=0)

 

                                                                                                          (6.1)

 

В режиме бегущих волн (Z2=ρ)

 

 

                                                                                                                        (6.2)

В режиме смешанных волн (Z2=R2)

 

                                                                  (6.3)

λ –длина волны колебаний в линии.

 

Примерный график представлен на рис. 6.1

 

     
2
 

 


ρ/R2
1
1
3

 

 


Рис. 6.1

 

2.2. Рассчитайте коэффициенты отражения p в конце линии и коэффициент стоячей волны (КСВ). Для режима смешанных волн при R2

 

КСВ=

 

p=

 

Результаты расчета запишите в табл. 6.2.

 

                                                                                                                                Таблица 6.1.

Данные для предварительного расчета

 

  №     1   2     3     4     5     6     7     8     9     10     11     12  
  f, кГц     92     101     109     120     132     144     162     92     101     109     120     132  
  R2, кОм   1,5   1,8   2,0   2,15   2,2   2,0   2,71   2,5   2,2   2,25   2,2   2,35

 

 

                                                                                                                        Таблица 6.2

Результаты предварительного расчета

 

 

y

 

 

  0       1/16       2/16       3/16           15/16       1    

 

 

U/Umax

 

  Z2=0                                
  Z2=ρ                                
  Z2=R2                

 

 



Задание для экспериментальной работы

3.1. Лабораторные исследования выполняются на макете, верхняя панель которого представлена на рис. 6.2.

 

 

 


Рис. 6.2

Макет представляет собой стандартную линию задержки с волновым сопротивлением ρ=1200 Ом, которая имитирует длинную линию с пренебрежимо малыми потерями. Посредством переключателя к входным зажимам исследуемой линии могут быть подключены пять различных видов нагрузки (в соответствии с гравировкой на верней панели макета). К входным зажимам линии подключено сопротивление R=600 Ом, которое вместе с выходным сопротивлением генератора Rвых=600 Ом обеспечивает согласование генератора с линией. Измерительные гнезда 0-30 подключены к отводам от линии задержки.

3.2. Установите на генераторе гармонических колебаний Г3-109 заданную в табл. 6.1 частоту, внутреннее сопротивление Rвых=600 Ом и напряжение на выходных зажимах 10 В. Напряжение проконтролируйте вольтметром В3-38. Подключите генератор к выходным зажимам длинной линии (рис. 6.2).

3.3. Измерьте половину длины волны колебаний в короткозамкнутой линии по расстоянию (в делениях) между соседними минимумами напряжения. Если указанное расстояние составляет n делений, то расстояние между двумя соседними делениями (измерительными гнездами) равно y=λ/2n, т.е. измерения напряжения будут выполняться через y/λ=1/2n.

3.4. Измерьте распределение напряжения в короткозамкнутой линии поочередно подключая к измерительным гнездам 0…2n, начиная от места подключения нагрузки. Результаты измерений запишите в табл. 6.3.

3.5. Измерьте распределение напряжения в линии, нагруженной на Z2=ρ.

3.6. Повторите п.3.5 при нагрузке Z2=R2.

 

 

                                                                                                                                  Таблица 6.3

Результаты эксперимента

 

 

y

 

 

Z2=0

 

Z2

 

Z2=R2

 

U, В U/Umax   U, В U/Umax   U, В   U/Umax  
0 1/2n 2/2n 3/2n .. . . 1              

Указания к защите

 

4.1. Отчет должен содержать:

- кривые распределения напряжений в линии при трех нагрузках, полученные в результате эксперимента;

- кривые распределения напряжений в линии при трех видах нагрузки, рассчитанные теоретически;

- расчет КСВ по экспериментальным кривым и заключение о степени рассогласования линии КСВ= .

Контрольные вопросы

 

1. Что понимают под коэффициентом отражения в линии? Как его рассчитать?

2. При каких условиях в линии устанавливается режим бегущих волн? Каковы при этом значения коэффициента отражения и входного сопротивления? Что собой представляют частотные характеристики линии?

3. В каких линиях и при каких условиях возникает режим стоячих волн? Какие значения может принимать при этом коэффициент отражения?

4. Как располагаются узлы и пучности тока и напряжения в режиме стоячих волн?

5. В какой фазе находятся токи (напряжения) падающей и отраженной волн в узлах? пучностях?

6. При каких условиях в линии устанавливается режим смешанных волн? Какие значения может принимать при этом коэффициент отражения? Что понимают под коэффициентом бегущих и стоячих волн?

 

Лабораторная работа 7

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

Дата: 2018-12-21, просмотров: 216.