де - провідність навантаження.
Звідси
,
або
(2.38)
Таким чином, потужність електромагнітних коливань, переданих по лінії від джерела до навантаження, значною мірою залежить від модуля коефіцієнта відображення Г.
Максимальна потужність, що передається в навантаження.
У будь-якої лінії передачі існує максимально допустима амплітуда коливань. Припустимо, що в граничному випадку виконується умова де
В
максимальна амплітуда коливань в лінії, т.е амплітуда в пучностях.
У цьому випадку
В
і потужність коливань падаючої хвилі
В
Підставивши цей вираз в (2.38), отримаємо з урахуванням (2.37)
(2.39)
З (2.39) випливає, що при заданій амплітуді для максимальної передачі потужності в навантаження слід зменшувати, тобто прагне до встановлення режиму біжать хвиль.
2.17 Умови існування режиму біжать хвиль
Як було відзначено в розділі 2.13, для найбільш ефективної передачі енергії електромагнітних коливань по лінії від джерела до навантаженні слід встановлювати режим біжучих хвиль. Отримаємо умова його існування.
У кінці лінії при опір навантаження
В
де
В
Враховуючи (2.27) і (2.28), запишемо
В
або, поділивши чисельник і знаменник на і беручи до уваги вираз (2.36), отримаємо
В
звідси
(2.40)
У режимі біжать хвиль коефіцієнт відбиття напруги. Таким чином, отримуємо наступні умови для існування режиму біжать хвиль: (2.41) або де - хвильовий опір лінії,
В
Для того, щоб в лінії передачі існував режим біжать хвиль, потрібно, щоб навантаження було чисто активна та опір навантаження дорівнювало хвильовому опору лінії.
Хвильовий опір залежить від погонних параметрів лінії, які визначаються розмірами лінії і її заповненням. У більшості радіотехнічних пристроїв застосовуються коаксіальні і мікрополоскові лінії зі стандартним хвильовим опором Ом або Ом. Такі значення спочатку були обрані для коаксіальних ліній з умови мінімуму втрат в лінії і максимуму переданої потужності (див. Додаток 6). Оскільки в мікроелектронних радіосистемах коаксіальні лінії сполучаються з мікрополоскові, такий же стандарт був вибраний і для мікрополоскових ліній.
На закінчення відзначимо, за такої умови амплітуди коливань напруги і струму не залежать від того, в якому перерізі в лінії вони визначені. Зміни амплітуд пояснюється складанням коливань, розповсюджуються вздовж осі Х і назад, миттєва фаза яких залежить від координати. Через цієї залежності виникають пучності, де різниця фаз падаючої і відображеної хвиль дорівнює 0 і вузли, де різниця фаз складає радіан. Для того, щоб усунути цю залежність, потрібно виконати умову або
В
де-довжина хвилі в лінії.
Таким чином, лінії передачі і будь-які електронні каскади радіосистем, розміри яких значно менше довжини хвилі, можемо вважати пристроями з зосередженими параметрами. Залежність фізичних величин і параметрів від координат у них не виявляється.
3. Випромінювання і розповсюдження радіохвиль
Електромагнітні хвилі випромінюються в просторі передавальними антенами, на які надходять коливання з фідера від джерела. У антенах відбувається перетворення типу коливань, існуючого в фідері, в ТИМ - хвилі, що поширюються у вільному просторі. br/>
3.1 Диполь Герца
Електромагнітне поле створюється генератором, від якого коливання E (t) і H (t) за фідерному тракту надходять у випромінювач антени - рис. 3.1. br/>
В
p> Антена - це пристрій, який служить для випромінювання і прийому електромагнітних коливань. Існує величезна кількість типів антен. Всі вони взаємні, тобто одночасно можуть випромінювати і приймати. Вивчення антен почнемо з найпростіших.
Найпростішим випромінювачем є диполь Герца, представляє собою металевий стрижень, в розрив якого надходять коливання від генератора Іг (t), а на кінцях є кулі.
В
При періодичному зміні струму генератора в диполі протікає змінний струм щільністю j (t), а на кулях накопичується змінний заряд q (t). Диполь Герца випромінює електромагнітні коливання за наступними причин:
відповідно до 1 - му і 3 - м рівняннями Максвелла під дією змінних j (t) і ПЃ (t) у просторі близько диполя виникають змінні магнітне H (t) і електричне E (t) поля;
у згоді з 1-м і 2-м рівняннями Максвелла навколо силових ліній виникає магнітне поле, а навколо силових ліній виникає поле ; Далі процес повторюється, в результаті чого утворюється електромагнітна хвиля, що поширюється в просторі.
Для того, щоб визначити характеристики випромінювання диполя Герца, вирішимо рівняння Максвелла при наступних припущеннях:
щільність струму провідності вібратора jпр (t) однакова ...
