Потери В Несогласованной Строке

В литературе Приведены приближенные формулы расчета дополнительных тепловых потерь в несогласованных линиях электропередачи (кабелях, волноводах) из-за стоячих волн.

Ограничением таких формул является то, что собственные потери согласованного кабеля должны составлять до 2 дБ.

Сегодня кабели с высокими потерями все чаще используются для СВЧ-частот выше 1 ГГц.

Широкополосные антенны часто имеют КСВ > > 1. Чтобы найти компромисс между длиной линии (например, высотой антенны) и ее стоимостью, оцените потери в заведомо несогласованной линии (например, кабеле сопротивлением 75 Ом в 50-омные системы) — желательно иметь оценку потерь в такой линии.

Для оценки потерь в линии с произвольным затуханием и произвольным КСВ выведем формулу и создадим калькулятор Excel. Отраженное напряжение равно (КСВ-1)/(КСВ+1).

Отраженная мощность равна r=((КСВ-1)/(КСВ+1))^2 Коэффициент передачи линии в разах равен d=10^(-loss/10), где потери — номинальное затухание согласованной линии, выраженное в децибелах.

Когда волна достигает конца линии (например, антенны), d*(1-r) переходит в антенну.

r сопротивляется и достигает генератора d*r. Он приходит в норму и достигает нагрузки d*d*r После бесконечного числа отражений коэффициент прохождения такой линии (остаток нерассеянной энергии) будет суммой ряда:

Потери В Несогласованной Строке

Сумма такого ряда имеет решение:

Потери В Несогласованной Строке

Оставшаяся энергия составит:

Потери В Несогласованной Строке

p/d — дополнительные потери сверх d, связанные именно с наличием стоячих волн в линии Чтобы моментально посчитать все это для любых d и КСВ, наберем в Excel эти формулы:





https://goo.gl/HNCZvE Гугл документы

Подставляем входные данные в желтые ячейки, а в синие ячейки получаем ответ

Потери В Несогласованной Строке

УПД: Чтобы понять природу этих повышенных тепловых потерь, продемонстрируем напряженность электрического поля вдоль линии электропередачи для двух случаев: КСВ=1 (идеально согласованная линия) и КСВ=6 (очень плохо согласованная линия) при одном и том же вольт/метре.

шкала:

Потери В Несогласованной Строке

Потери В Несогласованной Строке

Красные пятна максимальной интенсивности в несовпадающей линии имеют большую площадь и продолжительность.



Эти зоны повышенного напряжения воздействуют на диэлектрик и вызывают его нагрев, пропорциональный тангенса угла потерь материала.





Теги: #Беспроводные технологии #Развитие систем связи #стандарты связи #СВЧ-радиоволновая антенна
Вместе с данным постом часто просматривают:

Автор Статьи


Зарегистрирован: 2006-09-22 17:49:43
Баллов опыта: 511
Всего постов на сайте: 1
Всего комментарий на сайте: 0
Dima Manisha

Dima Manisha

Эксперт Wmlog. Профессиональный веб-мастер, SEO-специалист, дизайнер, маркетолог и интернет-предприниматель.