Согласование четвертьволновым трансформатором., Вопрос чайника. Опции

[Pavel_I]

Имеется линия А и активная нагрузка. Волновое сопротивление линии А не равно сопротивлению
нагрузки. Для их согласования используется линия В в четверть длины волны, сопротивление
которой выбрано надлежащим образом.

В такой схеме линия А работает на согласованную с ней нагрузку - КСВ = 1, в линии имеется только
прямая волна, отраженной волны нет.

В линии В КСВ > 1, имеется отраженная от нагрузки волна.

Вопрос: что происходит с отраженной мощностью в согласующем отрезке.


Прошу прощения, если написал полную глупость.

[Valery_Vlad]

Сударь!
У Вашего оппонента не апломб, а глубокое знание материала, понимание физики происходящего явления. Я предлагаю закрыть этот вопрос, ибо он описан достаточно хорошо во многих источниках. А человеку задавшему этот вопрос, можно было проявить больше настойчивости в поиске ответа в интернете. На этом форуме надо обсуждать вопросы более высокого уровня трудности.

[navuho]

На этом форуме надо обсуждать вопросы более высокого уровня трудности.

Какой смысл, если вы основ не понимаете ?
Нет, я решительно не удивляюсь, что башня сгорела. Иначе просто и быть не могло при
таких "глубоких знаниях материала и понимания физики происходящего явления."
А вообще пишите по делу лучше...

Продолжим ликбез.

Это означает, что 11% мощности отражается!

Это значит, что в линии B присутствует стоячая волна, обусловленная отражениями на концах линии.

И откуда эта лишняя мощность взялась?!

Она не лишняя. Вектор Пойнтинга (передача энергии, если не знаете) складывается из волн бегущих
в обоих направлениях. В линии B присутствуют две волны, их сумма и даст вам искомый
энергетический перенос через сечение. Он в точности равен S12 для линии без потерь.

Расскажите нам, как вы измерили это КСВН = 2?!

Я его не мерял, я его расчитал. Берем простейшие S-матрицы скачков импеданса (25/50 и 50/100 Ом),
соединяем их матрицей линии передачи B и в результате восстанавливаем падающие и отраженные
волны на концах линии. При этом решается соответствующая система линейных уравнений.
Для данного случая, можно выкладки проделать теоретически. Я провел расчет в DS-studio для простоты.
Файл прилагается.

Прикрепленные файлы

 test.zip ( 7.89 килобайт ) Кол-во скачиваний: 25

 

[mother]

Мощность начинает поступать от генератора (25 Ом) по согласованной с генератором волновой линии 25 Ом к четверьволновому трасформатору. Она, мощность, в отличие от нас, не знает, что там стоит кусочек линии с другим волновым сопротивлением.(50 Ом) Она, эта мощность, просто смотрит, какое входное сопротивление у следующего участка цепи. И если оно, входное спротивление слудующего участка цепи такое же, мощность идёт дальше к нагрузке(100 Ом). С этим все согласны, что мощность без отражений проникает в чевертьволновой трансформатор. Извиняюсь за банальность. Это просто та самая "вешалка".
Дальше. Если мы хотим путешествовать с падающей волной мощности уже внутри чевертьволновой линии, мы должны разорвать четвертьволновую линию в любом сечении и включить новый источник падающей волны в любом направлении – либо в сторону генератора, либо в сторону нагрузки. Причём, теперь уже источник долженн быть с 50 Омным внутренним сопротивлением, как и сама чевертьволновая линия.
Понятно, что со стороны где был генератор (25 Ом), мощность отразится с КСВН = 2. Такое же КСВН = 2 будет и со стороны нагрузки (100 Ом). Зная место разрыва, куда включался измерительный генератор, и имея измеритель КСВН, можно извлечь всю информацию о системе. Но это будет лишь измерительный эксперимент, который нам позволит измерить правильно ли был спроектирован чевертьволновой трансформатор. При этом, распределение токов и напряжений при измерительном эксперименте в трансформаторе, будет совершенно иным, чем при реальном прохождении мощности от генератора 25 Ом к нагрузке 100 Ом через этот самый 50 Омный трансформатор.
Как мне представляется, говорить о коэфициенте отражения в любом сечении можно лишь тогда, когда в "тылу" есть "чистая" согласованная с генератором линия.

[navuho]

Мощность начинает поступать ... мощность, в отличие от нас, не знает, ... эта мощность, просто смотрит... мощность без отражений проникает...мощность отразится

Мощность величина скалярная. Зависит она, как я уже сказал, от волн бегущих в ОБЕ стороны.
Поэтому никуда она смотреть и ничего знать не может. Правильно говорить об амплитуде сигнала(поля).
Откуда у вас такая терминология ? За такие перлы с экзаменов просто выгоняют...

Дальше. Если мы хотим путешествовать с падающей волной мощности уже внутри чевертьволновой линии, мы должны разорвать
четвертьволновую линию в любом сечении и включить новый источник ...
При этом, распределение токов и напряжений при измерительном эксперименте в трансформаторе, будет совершенно иным...

Нужно мысленно (искусственно) разорвать линию и подключить идеальный направленный ответвитель.
Что я и сделал в DS-dtudio. При этом никакие граничные условия на концах линии нарушены не будут.
Все будет так, как и в реальной линии.

Как мне представляется, говорить о коэфициенте отражения в любом сечении можно лишь тогда, когда в "тылу" есть "чистая" согласованная с генератором линия.

Говорит о коэффициенте отражения можно всегда, независимо от того, что есть в "тылу", а что на "фронте".
Обе бегущие волны (прямая и обратная) совершенно равноправны по отношению к линии передачи.
Достаточно включить в линию ответвитель. Другое дело, что когда линия короткая, это нелегко сделать экспериментально.
Но в расчетах длина ответвителя нулевая, можно исследовать волны в линии произвольной длины.