Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

1 PASMA FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH Nazwa pasmaCzęstotliwośćDługość fali Bardzo długieVLF 0 – 30 kHzdo 10 km DługieLF 30 – 300 kHz10 – 1 km ŚrednieMF 300.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1 PASMA FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH Nazwa pasmaCzęstotliwośćDługość fali Bardzo długieVLF 0 – 30 kHzdo 10 km DługieLF 30 – 300 kHz10 – 1 km ŚrednieMF 300."— Zapis prezentacji:

1 1 PASMA FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH Nazwa pasmaCzęstotliwośćDługość fali Bardzo długieVLF 0 – 30 kHzdo 10 km DługieLF 30 – 300 kHz10 – 1 km ŚrednieMF 300 – 3000 KHz100 – 100 m KrótkieHF 3 – 30 MHz100 – 10 m Bardzo krótkieVHF 30 – 300 MHz10 – 1 m Ultrakrótkie (mikrofale)UHF 0.3 – 3 GHz1 – 0.1m Super krótkie (mikrofale)SHF 3 – 30 GHz10 – 1 cm Nadzwyczaj krótkie (fale milimetrowe) EHF 30 – 300 GHz10 – 1 mm Quasi-optyczne submilimetrowe) 300 – 3000 GHz1 – 0.1 mm

2 2 PASMA MIKROFALOWE i MILIMETROWE Pasmo Zakres częstotliwoś ci [GHz] UHF0.3 – 1.12 L1.12 – 1.7 LS1.7 – 2.6 S2.6 – 3.95 C3.95 – 5.85 XC5.85 – 8.2 X8.2 – 12.4 Ku12.4 – 18.0 K18 – 26.5 Pasmo Zakres częstotliwoś ci [GHz] Ka26.5 – 40.0 Q33.0 – 50.0 U40.0 – 60.0 M50.0 – 75.0 E60.0 – 90.0 F90.0 – G140.0 – H220.0 – 325.0

3 3 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

4 4 U(z,t) I(z + z,t) C z G z I(z,t) U(z + z,t) R z L z Poniżej przedstawiony został schemat zastępczy krótkiego odcinka linii długiej 2.LINIE DŁUGIE z

5 5 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

6 6 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:

7 7 - 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

8 8 Rozwiązaniem tych równań są równania: 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:

9 9 z poprzednich zależności wynika: podstawiając do tego równania : otrzymujemy: wielkośćjest określana jako impedancja charakterystyczna linii

10 10 długość fali prędkość fazowa Jeżeli linia transmisyjna w której rozchodzi się fala jest bezstratna to impedancja charakterystyczna, stała fazowa oraz prędkość fazowa opisane są zależnościami:

11 11 LINIA DŁUGA OBCIĄŻONA IMPEDANCJĄ Z L 0 U(l)U(l) I(l)I(l) z ULUL ZLZL ILIL Z c, l = -z Zakładamy, że linia transmisyjna jest bezstratna. Linia transmisyjna obciążona impedancją Z L Impedancja Z L określona jest zależnością

12 12 Stosunek napięć określany jest jako współczynnik odbicia ( 0 ). Z zależności tej możemy wyznaczyć współczynnik odbicia.

13 13 Wyznaczyć impedancję w płaszczyźnie z = -l

14 14 Porównując wzór poprzedni ze wzorem Otrzymujemy: Oraz po prostych przekształceniach otrzymujemy:

15 15 Przykład 1 Z L = Z c Impedancja w dowolnym miejscu w linii transmisyjnej jest równa Z c, a współczynnik odbicia = 0

16 16 Przykład 2 Z L = 0, czyli linia jest zwarta na końcu W dowolnym miejscu na linii współczynnik odbicia Natomiast impedancja Z(l) = j Z c tg β l -l 0 λ/2λ/2 λ/4λ/4 x we Reaktancja na wejściu linii transmisyjnej zwartej na końcu

17 17 Przykład 3 Z L, czyli linia jest rozwarta na końcu W dowolnym miejscu na linii współczynnik odbicia Natomiast impedancja Z(l) = - j Z c ctg β l -l 0 λ/2λ/2 λ/4λ/4 x we Reaktancja na wejściu linii transmisyjnej rozwartej na końcu

18 18 Wyznaczyć rozkład amplitudy napięcia wzdłuż linii Maksimum napięcia otrzymujemy gdy cos(2 β l - ) = 1 Minimum napięcia otrzymujemy gdy cos(2 β l - ) = -1 Stosunek wartości maksymalnej napięcia do minimalnej nazywamy współczynnikiem fali stojącej. Zmienia się od wartości 1 do !

19 19 Przykład 4 Narysować rozkład amplitud napięcia w linii obciążonej impedancją Z L = 3Z c 1

20 20 Przykład 5 Narysować rozkład amplitud napięcia w linii obciążonej impedancją Z L = 1 / 3 Z c | U| max = 1.5 |U| min = 0.5 1

21 21 Przykład 6 Linia transmisyjna (bezstratna) o impedancji charakterystycznej 50 jest obciążona impedancją Z L = ( j). Częstotliwość f = 3 GHz. Wyznaczyć: a) impedancję w minimum napięcia oraz w jakiej odległości od impedancji Z L jest minimum napięcia b) impedancję w maksimum napięcia oraz w jakiej odległości od impedancji Z L jest maksimum napięcia | | = 0.7WFS = 5.7

22 22 a) w minimum napięcia czyli: W minimum napięcia argument współczynnika odbicia spełnia zależność:

23 23 a) w maksimum napięcia czyli: W maksimum napięcia argument współczynnika odbicia spełnia zależność:

24 24 Przykład 7 Wyznaczyć impedancję Z L obciążającą linię o impedancji charakterystycznej Z c = 50, jeżeli wiadomo, że w odległości l = 1 cm występuje minimum napięcia. Współczynnik fali stojącej w linii WFS = 3, częstotliwość f = 3 GHz WFS = 3 = 0.5arg = czyli


Pobierz ppt "1 PASMA FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH Nazwa pasmaCzęstotliwośćDługość fali Bardzo długieVLF 0 – 30 kHzdo 10 km DługieLF 30 – 300 kHz10 – 1 km ŚrednieMF 300."

Podobne prezentacje


Reklamy Google