2. Двухпроводные линии

1. Для короткозамкнутой и разомкнутой резонансных двухпроводных линий, расположенных в воздушной среде, работающих на основном виде продольных колебаний и имеющих размеры: D=20мм, d=2мм, где D, d-расстояние между геометрическими осями проводников линий и их диаметр, определить первичные (погонные) параметры: индуктивность, ёмкость, активное сопротивление и проводимость утечки; характеристическое и волновое сопротивления; геометрическую и электрическую длину линий; коэффициент затухания, фазовую постоянную и постоянную распространения; ёмкость и индуктивность эквивалентного параллельного колебательного контура, его резонансное сопротивление и добротность. Проводники линий изготовлены из меди. Рабочая длина волны λ=0,6м.

2. Для однородной двухпроводной линии, расположенной в воздушной среде и работающей на волне типа Т, определить оптимальные соотношения (d, D - диаметр проводников линии и расстояние между ними), при которых будет максимальной в одном случае добротность Q, а в другом резонансное сопротивление R_э. Построить графики зависимостей Q=F(D/d) и R_э=φ(D/d) Проводники линии изготовлены из меди, причём D=15мм. Рабочая частота 0,7 ГГц. В линии использованы основные продольные колебания.

2.3. В линии, изображённой на рис. 2.1, активное сопротивление R заменить на эквивалентное R'.За условие эквивалентной замены сопротивлений принять равенство выделяющихся на них мощностей. Расчёт R' произвести по следующим исходным данным: R=50кОм, l₁=6см, l₂⁼10см С₀=ЗпФ. Волновое сопротивление линии р=600Ом. Рабочая частота 0,6 ГГц.

Рис 2.1

2.4. Для линии на рис. 2.2 аналитическим путём получить расчётные соотношения для резонансных частот и определить их величины при следующих исходных данных: l₁=4см, l₂⁼7см, Со=2пФ, р1=З00Ом, р2=500Ом; здесь р₁ р₂ - волновые сопротивления линий.

2.5. Двухпроводная линия изготовлена из медных проводников диаметром (d=1,5мм; длина линии L=2м, волновое сопротивление р=150 Ом. Ко входу линии подключён передатчик, работающий на волне λ=40 см.

Определить мощность, выделяемую в согласованной с линией нагрузке при условии, что мощность передатчика равна 10 Вт.

2.6. Для колебательной системы на двухпроводных линиях, представленной на рис. 2.3, определить резонансные частоты по следующим исходным данным: l₁=5см, l₂⁼4см, L₃=6Cм p₁=600 Ом, р₂=400 Ом, р₃=500 Ом, здесь l₁ l₂ l₃ p₁ p₂ p₃- геометрические длины и волновые сопротивления линий.

Рис. 2.3

2.7. Определить диаметр проводников симметричной двухпроводной линии передачи и её коэффициент ослабления. Расстояние между проводами D=2см, волновое сопротивление линии 300 Ом. Проводники выполнены из латуни, диэлектрик - воздух. Рабочая частота 0,4 ГГц.

2.8. Для симметричной двухпроводной линии, расположенной в круглом экране, определить отношение D/d, если известно, что ( Dэ/D)²=2, а р_с=0,5·р_п; здесь приняты обозначения: D, d - диаметры проводников линии и экрана; D -расстояние между проводниками; р_с,р_п - волновые сопротивления линии соответственно при её синхронном и противофазном возбуждении.

2.9. Двухпроводная резонансная линия с диаметром проводников d=3 мм и расстоянием между ними D=19 мм работает на волне типа Т в диапазоне частот 0,22 ... 0,3 ГГц, причём перестройка по частоте осуществляется с помощью конденсатора переменной ёмкости (КПЕ), включенного на конце линии и имеющего коэффициент перекрытия по ёмкости К_с=5.

Определить геометрическую длину линии и пределы изменения ёмкости КПЕ. Построить графики изменения амплитуд напряжения и тока вдоль линии при крайних значениях частоты.

2.10. Вывести формулу для определения температурного коэффициента резонансной частоты двухпроводной разомкнутой на конце линии с воздушным заполнением и произвести его расчёт при следующих исходных данных: длина линии L=15см, диаметр её проводников d=2 мм, расстояние между ними D=15мм, на входе линии включен конденсатор ёмкостью С₀=2пФ с ТКЕ α_с=6·10^-6 1/°С. Проводники линии изготовлены из латуни, их крепление производится с помощью колодок из керамики.