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傳輸線的波阻抗

發(fā)布時間:2024-04-21
——忽略電路損耗,分析波過程本質(zhì)和規(guī)律均勻單根無窮長無損天線分析。
波過程,單根無損線合閘 等效電路
t=0近處充電 遠(yuǎn)處由于l存在隔一段時間充上電,并向更遠(yuǎn)處電容放電,電壓波的一定速度沿x方向傳播。導(dǎo)線周圍逐漸建立起電場的過程。
電感中也有一個電流流過,電流波沿x方向傳播——導(dǎo)線周圍逐步建立磁場過程——電磁波傳播過程。
lo co 單位長度電感電容,長x導(dǎo)線電容cox 充電u=e電流
coxu=it (1)另一方面磁鏈 loxi
導(dǎo)線上感應(yīng)電動勢 (2)磁鏈在時間建立起來
由(1) (2)波阻抗
架空線路:而r 半徑 h 對比高度
單導(dǎo)線z=500 分裂導(dǎo)線z=300電纜
傳播速度
架空線路v=1.5x108m/s 一半
從電磁能量角度分析
磁場能量電線周圍 電場
u=iz 則
電壓電流沿導(dǎo)線的傳播過程即電磁能量沿導(dǎo)線傳播過程,單位時間內(nèi)電磁場能量相等。
電壓波的符號取決于它的極性導(dǎo)線對地容上充電荷符號,而與電荷運(yùn)動方向有關(guān)。
前行波 uf if 反行波 ub ib
線路上一點 u=(x,t)=uf+ub
i(x,t)=if+if
規(guī)定:沿x正方向運(yùn)動的正單荷對應(yīng)的電流波為正方向
于是 uf if 相同正負(fù)號。 ub ib 總是異號
電流波的發(fā)符號不但于響應(yīng)電荷符號有關(guān),而且也與電荷運(yùn)動方向有關(guān)取正電荷沿x正方向運(yùn)動形似的波為正電流波。
三個基本方程計算電壓電流
波阻抗與集中參數(shù)電阻本質(zhì)不同
(1)波阻抗表示同一方向的電壓波與電流波的比值,電磁波通過波阻抗為z的導(dǎo)線時,能量以電能、磁能的方式存儲在周圍介質(zhì)中,而不是被消耗掉。
(2)若導(dǎo)線上前行波與反行波同時存在,則導(dǎo)線上總電壓與總電流比值不在等于波阻抗。
(3)波阻抗的數(shù)值只取決于導(dǎo)線單位長度的電感與電容,與導(dǎo)線長度無關(guān),
(4)為區(qū)別不同方向的流動波,波阻抗有正負(fù)號。
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