Pasma fal elektromagnetycznych
Download
1 / 24

PASMA FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH - PowerPoint PPT Presentation


  • 252 Views
  • Uploaded on

PASMA FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH. PASMA MIKROFALOWE i MILIMETROWE. ZASTOSOWANIE MIKROFAL.  telekomunikacja, radiokomunikacja, radiolokacja  pasma UHF, L, LS : telefonia bezprzewodowa (900 MHz, 1800 MHz – DECT – Digital European Cordless Telephone/Telecomunications

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' PASMA FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH' - hasad-dean


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript


Zastosowanie mikrofal
ZASTOSOWANIE MIKROFAL

 telekomunikacja, radiokomunikacja, radiolokacja

pasma UHF, L, LS : telefonia bezprzewodowa (900 MHz,

1800 MHz – DECT – Digital European Cordless Telephone/Telecomunications

telefonia ruchoma – 900 MHz (GSM – Global System for Mobile Communications), 1800MHz – (PCM – Personal Communications Network)

mikrofalowa komunikacja naziemna – pasma od S – K

radiolinie na krótkie odległości – 38 GHz i 60 GHz

łącze Ziemia – satelita – Ziemia : 5.9 – 6.4 GHz oraz 14 – 14.5 GHz

radiokomunikacja morska – pasmo L (łącze statek – satelita)

radioastronomia

radary: lotnicze, morskie, naziemne

  • przemysł: grzanie, suszenie

  • medycyna: diatermia, hipertermia, diagnostyka

  • gospodarstwa domowe: kuchnie mikrofalowe


2 linie d ugie
2. LINIE DŁUGIE

Poniżej przedstawiony został schemat zastępczy

krótkiego odcinka linii długiej

I(z,t)

I(z + z,t)

Lz

Rz

U(z,t)

Cz

Gz

U(z + z,t)

z


Zapisując prawo Kirchhoffa w odniesieniu do napięć i prądów otrzymujemy:

dzieląc obie strony przez z → 0, oraz podstawiając:

U(z + z, t) = U(z + z, t) – U(z, t)

I(z + z, t) = I(z + z, t) – I(z, t)

otrzymujemy tzw. równania telegrafistów


Założymy obecnie harmoniczną zależność napięć i prądów od czasu.

Możemy teraz zastosować zapis zespolony:

,

Równania telegrafistów przyjmują postać:

Po wyznaczeniu z pierwszego równania

i podstawieniu do drugiego, otrzymujemy:


 - prądów od czasu.jest współczynnikiem propagacji fali w linii

współczynnik [1/m] – określa tłumienie fali rozchodzącej się w linii

współczynnik [rad/m] – określa szybkość zmiany fazy

Równania określające rozkład napięć i prądów w linii przyjmują postać:

są to równania falowe


Rozwiązaniem tych równań są równania: prądów od czasu.

pierwszy składnik określa falę rozchodzącą się w kierunku dodatnim osi z

drugi określa falę rozchodzącą się w kierunku ujemnym osi z

Rzeczywista wartość napięcia wzdłuż linii jest równa:


z poprzednich zależności wynika prądów od czasu.:

podstawiając do tego równania :

otrzymujemy:

wielkość

jest określana jako impedancja

charakterystyczna linii


długość fali prądów od czasu.

prędkość fazowa

Jeżeli linia transmisyjna w której rozchodzi się fala jest bezstratna

to impedancja charakterystyczna, stała fazowa oraz prędkość fazowa

opisane są zależnościami:


LINIA DŁUGA prądów od czasu.OBCIĄŻONA IMPEDANCJĄ ZL

Zakładamy, że linia transmisyjna jest bezstratna.

I(l)

IL

UL

U(l)

ZL

Zc, 

z

l = -z

0

Linia transmisyjna obciążona impedancją ZL

Impedancja ZLokreślona jest zależnością


Z zależności tej możemy wyznaczyć współczynnik odbicia prądów od czasu..

określany jest jako współczynnik odbicia(0).

Stosunek napięć


prądów od czasu.Wyznaczyć impedancję w płaszczyźnie z = -l


Porównując wzór poprzedni ze wzorem prądów od czasu.

Otrzymujemy:

Oraz po prostych przekształceniach otrzymujemy:


Przykład 1 prądów od czasu.

ZL = Zc

Impedancja w dowolnym miejscu w linii transmisyjnej jest równa Zc , a współczynnik odbicia  = 0


Przykład 2 prądów od czasu.

xwe

-l

0

λ/4

λ/2

ZL = 0, czyli linia jest zwarta na końcu

W dowolnym miejscu na linii współczynnik odbicia

Natomiast impedancja Z(l) = j Zctg βl

Reaktancja na wejściu linii transmisyjnej zwartej na końcu


Przykład 3 prądów od czasu.

xwe

-l

0

λ/4

λ/2

ZL , czyli linia jest rozwarta na końcu

W dowolnym miejscu na linii współczynnik odbicia

Natomiast impedancja Z(l) = - j Zcctg βl

Reaktancja na wejściu linii transmisyjnej rozwartej na końcu


prądów od czasu.Wyznaczyć rozkład amplitudy napięcia wzdłuż linii

Maksimum napięcia otrzymujemy gdy cos(2βl - )= 1

Minimum napięcia otrzymujemy gdy cos(2βl - )= -1

Stosunek wartości maksymalnej napięcia do minimalnej nazywamy współczynnikiem fali stojącej.

Zmienia się od wartości 1 do  !


1 prądów od czasu.

Przykład 4

Narysować rozkład amplitud napięcia w linii obciążonej impedancją

ZL = 3Zc


| prądów od czasu.U|max = 1.5

|U|min = 0.5

Przykład 5

Narysować rozkład amplitud napięcia w linii obciążonej impedancją

ZL = 1/3 Zc

1


Przykład 6 prądów od czasu.

Linia transmisyjna (bezstratna) o impedancji charakterystycznej 50 jest obciążona impedancją ZL = (50 + 100j). Częstotliwość f = 3 GHz. Wyznaczyć:

a) impedancję w minimum napięcia oraz w jakiej odległości od impedancji ZL jest minimum napięciab) impedancję w maksimum napięcia oraz w jakiej odległości od impedancji ZL jest maksimum napięcia

|| = 0.7 WFS = 5.7


a) w minimum napięcia prądów od czasu.



czyli:

W minimum napięcia argument współczynnika odbicia spełnia zależność:


a) w maksimum napięcia prądów od czasu.



czyli:

W maksimum napięcia argument współczynnika odbicia spełnia zależność:


Przykład 7 prądów od czasu.

Wyznaczyć impedancję ZLobciążającą linię o impedancji charakterystycznej Zc = 50 , jeżeli wiadomo, że w odległości l = 1 cm występuje minimum napięcia. Współczynnik fali stojącej w linii WFS = 3, częstotliwośćf = 3 GHz

WFS = 3  = 0.5 arg  = 

czyli


ad