- •Анализ и расчет прохождения сигналов в электрических цепях Методические указания по выполнению курсовых работ по разделу « Электротехника»
- •1.3. Корректор с использованием операционных усилителей.
- •2.Передача сигналов с использованием полосковых линий.
- •2.1.Объект исследования.
- •Цель исследования.
- •Погонная емкость - ; погонная индуктивность - ;
- •Первичные параметры линии.
- •2.5. Вторичные параметры линии.
- •3.Описание входного сигнала.
- •3.1. Импульсный сигнал.
- •3.2. Периодический сигнал.
- •4.Полосковая линия как четырехполюсник.
- •5. Описание выходного сигнала.
- •Реакция на импульсный входной сигнал.
- •5.2. Реакция на периодический входной сигнал.
- •6. Вычислительные алгоритмы.
- •6.1.Расчет коэффициента ослабления и коэффициента фазы.
- •6.2 Алгоритмы вычисления отклонений выходного сигнала от входного. Входной импульсный сигнал целесообразно представлять в виде
- •6.3. Периодический входной сигнал.
Погонная емкость - ; погонная индуктивность - ;
удельная объемная проводимость - ;
скорость света в диэлектрике- ;
погонное сопротивление потерь- ;
тангенс угла потерь- ;
погонная проводимость потерь- ;
волновое (характеристическое) сопротивление- ;
коэффициент распространения- ;
коэффициент ослабления- ;
коэффициент фазы- ;
сопротивление нагрузки- ;
частота следования периодического сигнала-
э.д.с. источника периодического сигнала - ;
выходной импульсный сигнал- ;
выходной периодический сигнал - ;
скважность периодического сигнала - ;
длительность импульса- ;
амплитуда импульса- ;
частотный параметр (круговая частота)- ;
передаточная функция линии- ;
комплексная спектральная плотность (непрерывная) одиночного импульсного сигнала- ;
комплексный спектр (дискретный) входного периодического сигнала -Fвх;
комплексный спектр (дискретный) выходного периодического сигнала-Fвых;; период – Т, сек;
Геометрические параметры полосковой линии указаны на рис.6.
Определения всех величин даны в лекциях и в рекомендованной литературе. Размерности исходных данных не совпадают с указанными выше и должны быть приведены к последним. Результаты вычислений также должны быть представлены только в указанных выше единицах.
Первичные параметры линии.
Приведенные ниже формулы носят приближенный характер. Приближение справедливо, если размеры линии меньше длины волны. Элементарный (длины ∆X) участок длинной линии представляет собой четырехполюсник, изображенный на рис.5. Первичные параметры есть по определению погонные емкость, индуктивность, сопротивление и проводимость.
По заданным , и известным рассчитываются скорость света в вакууме и скорость света в диэлектрике (фазовая скорость) .
По заданным геометрическим величинам b,h определяются погонные реактивные параметры и .
Погонные параметры омических потерь определяются удельной объемной проводимостью полоскового проводника и тангенсом угла потерь диэлектрика. В то же время указанные параметры не числа, а функции частоты и должны быть построены графические зависимости и . Тангенс угла потерь может считаться не зависящим от частоты. Указанные выше графики необходимо построить в интервалах: и , где - глубина проникновения электромагнитного поля в проводник.
2.5. Вторичные параметры линии.
Коэффициент распространения является комплексной величиной . (1) Коэффициенты ослабления и фазы соответственно находятся по формулам
, (2)
. (3)
На частотах , , на частотах
, где
Эти формулы носят приближенный характер, на малых и больших частотах предпочтительно использовать формулу 1
Графики этих зависимостей следует построить в указанных выше интервалах.
Волновое сопротивление комплексно, зависит от частоты и определяется по формуле
. (4)
Модуль и фаза волнового сопротивления как функции частоты вычисляются приближенно следующим образом
, . (5)
Должны быть построены графики этих зависимостей.