Fig. model de laborator 3.Shema unei linii lungi.
În laborator, nimic similar cu Fig. 1, nu veți vedea, pentru că întinde linie suficient de uniformă de aproximativ 100 m lungime (această lungime a liniilor de cale ferată trebuie să producă efecte semnificative, linia de cupru trebuie să fie de mai multe ori mai mare) nu este posibilă. Prin urmare, primul aspect este pus în aplicare ca o linie dezechilibrat așa-numitele. Nesim-line-simetrice ( „jumătate“ din comun) este un singur fir poziționat deasupra scutului conductor plat, la o distanță de acesta (Fig. 2). În cazul în care ecranul poate fi considerat un infinit perfect conductor (și vom face), atunci acest lucru va fi echivalentă cu linia simetrică dezechilibrate (câmpuri electrice și magnetice în jumătatea superioară va fi la fel).
În al doilea rând, linia dezechilibrat pentru a reduce dimensiunea spiralei ordinului cadru cilindric tare de un metru lungime (Fig. 3). Distanța predeterminată între conductorul și scutul (folie) este susținută de distanțierele dielectrice (polietilena) grosime. Pentru a vă conecta la linia de la distanțe discrete de pre-a se vedea sonda specifice. În cazul în care spirala de lichidare pas mult mai mult (este) și lungimea bobinei (aproximativ 1 metru) nu este aproape de lungimea de undă (este nu doar la frecvențele de 200 MHz, pe care nu le folosim), interacțiunea dintre spirele în spirală pot fi ignorate. În general, ca discuția detaliată (care nu sunt arătate), în ciuda caracteristicilor marcate ale aparatelor noastre, procesele de propagare a undei în acest aspect va avea loc la fel ca și în linia de două fire clasice, prezentat în Fig. 1.
Fig. Diagrama 4.Ekvivalentnaya a două fire de lungime porțiune de linie.
Segmentul poate fi caracterizat printr-un set de parametri standard ale liniei de lungime finită: rezistența la fir, inductanța firelor, capacitatea dintre fire și conductivitatea mediului dintre conductoare. În general, linia poate fi atribuită așa-numitele parametri buclare: rezistența specifică. Inductanță. capacitate pe unitatea de lungime () și conductivitatea pe unitate de lungime (). Astfel, pentru o linie dezechilibrat și va fi jumătate (jumătate din firele), o și - de două ori (jumătate din distanța) decât pentru simetrice. Pentru linia cu două fire are următoarele expresii simple, [1]:
.
Aici și - electrice și magnetice constante.
Dacă se știe că aceste 4 parametri, curent și tensiune sunt descrise de așa-numitele ecuațiile sistemului de sârmă. Ele pot fi derivate direct din ecuațiile lui Maxwell (furnizate în raport cu lungimea de undă de mici dimensiuni transversale ale liniei) sau de la luarea în considerare a circuitului echivalent prezentat în Fig. 4. Ecuația telegraf sunt după cum urmează:
. .
Rețineți că, în absența pierderilor (.) Sistemul este redus la ecuația de undă, a cărei soluție este perturbație val de înmulțire a lungul liniei în ambele direcții, cu o viteză fără distorsiune de undă.
Pentru procesele armonice, și când. din ecuația Helmholtz get-dimensională
. ,
in care - constanta de propagare, - amortizare constant; - wavenumber. Ecuațiile sunt rezolvate cu ușurință, și pentru tensiunea și get curent
. ,
Fig. conexiune 5.Shema linie de sârmă lungime la generator. și încărcați.
unde
Fig. 5 este utilizat în lungimea liniei de circuit de conducere. Wave călătoresc de la generatorul (e coeficient. Generator de tensiune determinate și rezistența internă) este menționată drept sau care se încadrează. Un alt numit unda reflectată, în speță, rezultă din prezența sarcinii (unda reflectată apare, de asemenea, în alte neregularități: o linie de capăt deschis, coturi, ramificarea sau redimensionarea). Coeficientul de unda reflectată poate fi găsit scris în formă
Cantitatea numit un coeficient de reflexie a sarcinii. Alegerea unei sarcini este. unda reflectată este nu doar unda directă este pe linie. Prin urmare, este posibil să se obțină o lungime complex segment de linie al raportului de transmisie:
.
Deoarece calculele magnitudine. segment al unei linii cu două fire este un filtru trece-jos cu o frecvență de tăiere în jurul valorii de 1 MHz la ordinul zecilor de valori de metri. Odată cu creșterea lungimii scade frecventa segmentului cutoff.