Исследование работы линии в режиме стоячих волн
1.Цель работы:
Исследовать распределение напряжения вдоль длинной линии в режимах холостого хода и короткого замыкания.
2.Литература:
Ю.С. Шинаков, Ю.М. Колодяжный «Теория передачи сигналов электросвязи.» М.: «Радио и связь» 1989г.
Г.И. Атабеков «Линейные электрические цепи» М.: «Энергия» 1978г.
3.Подготовка к работе:
3.1. Подготовить бланк отчёта.
3.2. Изучить теоретический материал.
4.Основное оборудование:
4.1. ПЭВМ с установленной САПР "Electronics Workbench 5 Professional!" (или аналогичная версия).
5.Задание:
5.1.Исследовать распределение напряжения и тока вдоль длинной линии в режимах холостого хода и короткого замыкания при разных частотах питающего генератора.
5.2.Построить графики распределения напряжения и тока вдоль длинной линии.
6.Порядок выполнения работы:
6.1.Включите ПЭВМ и загрузите ОС Windows.
6.2.Запустите САПР "ЕWB5.12Pro".
6.3.Загрузите проекта схемы "tps10_1.ewb",схема которого приведена на рисунке 1.
Рис.1
6.4.Произведите измерение распределения напряжения вдоль длинной линии, для этого:
6.4.1.Установите длину линии в соответствии с таблицей 1, дважды щёлкнув на значке длинной линии Itline 1, выберите вкладку Models,щёлкните на кнопкеEdit и введите значение длины линии в метрах в полеLength of transmission line (LEN).Щёлкните на кнопке ОК в появляющихся окнах.
6.4.2.Запустите расчёт, дождитесь окончания переходного процесса и остановите расчёт.
6.4.3.Запишите полученное значение напряжения в таблицу 1.
6.5.Рассчитайте значение относительной величины напряжения: U/Umax . Результат занесите в таблицу 1.
Таб.1
| l,м | 0(1) | ||||||||||||||||||||
| U,В | |||||||||||||||||||||
| U/Umax |
6.6.Постройте график зависимости U/Umax=f(l), обратите внимание на то, что график строится от конца линии. Определите по графику длину волны и частоту сигнала.
6.7.Загрузите проект схемы “tps10_2.ewb”, на предложение сохранить изменения в проекте ответьте нет.
6.8.Произведите измерение распределения напряжения вдоль длинной линии, для этого:
6.8.1.Установите длину линии в соответствии с таблицей 2, дважды щёлкнув на значке длинной линии Itline 1, выберите вкладку Models,щёлкните на кнопкеEdit и введите значение длины линии в метрах в полеLength of transmission line (LEN).Щёлкните на кнопке ОК в появляющихся окнах.
6.8.2.Запустите расчёт, дождитесь окончания переходного процесса и остановите расчёт.
6.8.3.Запишите полученное значение напряжения в таблицу 2.
6.9.Рассчитайте значение относительной величины напряжения: U/Umax . Результат занесите в таблицу 2.
6.10.Постройте график зависимости U/Umax=f(l), обратите внимание на то, что график строится от конца линии. Определите по графику длину волны и частоту сигнала.
6.11.Загрузите проект схемы “tps10_3.ewb”, на предложение сохранить изменения в проекте ответьте нет.
6.12.Произведите измерение распределения напряжения вдоль длинной линии, для этого:
6.12.1.Установите длину линии в соответствии с таблицей 3, дважды щёлкнув на значке длинной линии Itline 1, выберите вкладку Models,щёлкните на кнопкеEdit и введите значение длины линии в метрах в полеLength of transmission line (LEN).Щёлкните на кнопке ОК в появляющихся окнах.
6.12.2.Запустите расчёт, дождитесь окончания переходного процесса и остановите расчёт.
6.12.3.Запишите полученное значение напряжения в таблицу 3.
6.13.Рассчитайте значение относительной величины напряжения: U/Umax . Результат занесите в таблицу 3.
Таб.2
| l,м | 0(0,1) | 0,5 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 9,5 | ||||||||||
| U,В | |||||||||||||||||||||
| U/Umax |
Таб.3
| l,м | 0(0,001) | 0,005 | 0.01 | 0.015 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.035 | 0.04 | 0.045 | 0.05 | 0.055 | 0.06 | 0.065 | 0.07 | 0.075 | 0.08 | 0.085 | 0.09 | 0.095 | 0.1 |
| U,В | |||||||||||||||||||||
| U/Umax |
6.14.Постройте график зависимости U/Umax=f(l), обратите внимание на то, что график строится от конца линии. Определите по графику длину волны и частоту сигнала.
6.15.Загрузите проект схемы “tps10_4.ewb”, схема которого приведена на рисунке 2, на предложение сохранить изменения в проекте ответьте нет.
Рис.2
6.16.Произведите измерение распределения тока вдоль длинной линии, для этого:
6.16.1. Установите длину линии в соответствии с таблицей 4, дважды щёлкнув на значке длинной линии Itline 1, выберите вкладку Models,щёлкните на кнопкеEdit и введите значение длины линии в метрах в поле LEN. Щёлкните на кнопке ОК в появляющихся окнах.
6.16.2. Запустите расчёт, дождитесь окончания переходного процесса и остановите расчёт.
6.16.3. Запишите полученное значение напряжения в таблицу 4.
6.17. Рассчитайте значение относительной величины тока : I/Imax . Результат занесите в таблицу 4.
Таб.4
| l,м | 0(1) | ||||||||||||||||||||
| I,В | |||||||||||||||||||||
| I/Imax |
6.18.Постройте график зависимости I/Imax=f(l), обратите внимание на то, что график строится от конца линии. Определите по графику длину волны и частоту сигнала.
6.19.Загрузите проект схемы “tps10_5.ewb”, на предложение сохранить изменения в проекте ответьте нет.
6.20.Произведите измерение распределения тока вдоль длинной линии, для этого:
6.20.1. Установите длину линии в соответствии с таблицей 5, дважды щёлкнув на значке длинной линии Itline 1, выберите вкладку Models,щёлкните на кнопкеEdit и введите значение длины линии в метрах в поле LEN. Щёлкните на кнопке ОК в появляющихся окнах.
6.20.2. Запустите расчёт, дождитесь окончания переходного процесса и остановите расчёт.
6.20.3. Запишите полученное значение напряжения в таблицу 5.
6.21. Рассчитайте значение относительной величины тока : I/Imax . Результат занесите в таблицу 5.
6.22.Постройте график зависимости I/Imax=f(l), обратите внимание на то, что график строится от конца линии. Определите по графику длину волны и частоту сигнала.
6.23.Загрузите проект схемы “tps10_6.ewb”, на предложение сохранить изменения в проекте ответьте нет.
Таб.5
| l,м | 0(0,1) | 0,5 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 9,5 | ||||||||||
| I,А | |||||||||||||||||||||
| I/Imax |
6.24.Произведите измерение распределения тока вдоль длинной линии, для этого:
6.24.1. Установите длину линии в соответствии с таблицей 6, дважды щёлкнув на значке длинной линии Itline 1, выберите вкладку Models,щёлкните на кнопкеEdit и введите значение длины линии в метрах в поле LEN. Щёлкните на кнопке ОК в появляющихся окнах.
6.24.2. Запустите расчёт, дождитесь окончания переходного процесса и остановите расчёт.
6.24.3. Запишите полученное значение напряжения в таблицу 6.
6.25. Рассчитайте значение относительной величины тока : I/Imax . Результат занесите в таблицу 6.
Таб.6
| l,м | 0(0,001) | 0,005 | 0.01 | 0.015 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.035 | 0.04 | 0.045 | 0.05 | 0.055 | 0.06 | 0.065 | 0.07 | 0.075 | 0.08 | 0.085 | 0.09 | 0.095 | 0.1 |
| I,В | |||||||||||||||||||||
| I/Imax |
6.26.Постройте график зависимости I/Imax=f(l), обратите внимание на то, что график строится от конца линии. Определите по графику длину волны и частоту сигнала.
6.27.Загрузите проект схемы “tps10_7.ewb”, схема которого приведена на рисунке 3, на предложение сохранить изменения в проекте ответьте нет.
Рис.3
6.28.Произведите измерение распределения напряжения вдоль длинной линии, для этого:
6.28.1.Установите длину линии в соответствии с таблицей 7, дважды щёлкнув на значке длинной линии Itline 1, выберите вкладку Models,щёлкните на кнопкеEdit и введите значение длины линии в метрах в полеLength of transmission line (LEN).Щёлкните на кнопке ОК в появляющихся окнах.
6.28.2.Запустите расчёт, дождитесь окончания переходного процесса и остановите расчёт.
6.28.3.Запишите полученное значение напряжения в таблицу 7.
6.29.Рассчитайте значение относительной величины напряжения: U/Umax . Результат занесите в таблицу 7.
Таб.7
| l,м | 0(1) | ||||||||||||||||||||
| U,В | |||||||||||||||||||||
| U/Umax |
6.30.Постройте график зависимости U/Umax=f(l), обратите внимание на то, что график строится от конца линии. Определите по графику длину волны и частоту сигнала.
6.31.Загрузите проект схемы “tps10_8.ewb”, на предложение сохранить изменения в проекте ответьте нет.
6.32.Произведите измерение распределения напряжения вдоль длинной линии, для этого:
6.32.1.Установите длину линии в соответствии с таблицей 8, дважды щёлкнув на значке длинной линии Itline 1, выберите вкладку Models,щёлкните на кнопкеEdit и введите значение длины линии в метрах в полеLength of transmission line (LEN).Щёлкните на кнопке ОК в появляющихся окнах.
6.32.2.Запустите расчёт, дождитесь окончания переходного процесса и остановите расчёт.
6.32.3.Запишите полученное значение напряжения в таблицу 8.
6.33.Рассчитайте значение относительной величины напряжения: U/Umax . Результат занесите в таблицу 8.
6.34.Постройте график зависимости U/Umax=f(l), обратите внимание на то, что график строится от конца линии. Определите по графику длину волны и частоту сигнала.
Таб.8
| l,м | 0(0,1) | 0,5 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 9,5 | ||||||||||
| U,В | |||||||||||||||||||||
| U/Umax |
6.35.Загрузите проект схемы “tps10_9.ewb”, на предложение сохранить изменения в проекте ответьте нет.
6.36.Произведите измерение распределения напряжения вдоль длинной линии, для этого:
6.36.1.Установите длину линии в соответствии с таблицей 9, дважды щёлкнув на значке длинной линии Itline 1, выберите вкладку Models,щёлкните на кнопкеEdit и введите значение длины линии в метрах в полеLength of transmission line (LEN).Щёлкните на кнопке ОК в появляющихся окнах.
6.36.2.Запустите расчёт, дождитесь окончания переходного процесса и остановите расчёт.
6.36.3.Запишите полученное значение напряжения в таблицу 9.
6.37.Рассчитайте значение относительной величины напряжения: U/Umax . Результат занесите в таблицу 9.
6.38.Постройте график зависимости U/Umax=f(l), обратите внимание на то, что график строится от конца линии. Определите по графику длину волны и частоту сигнала.
Таб.9
| l,м | 0(0,001) | 0,005 | 0.01 | 0.015 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.035 | 0.04 | 0.045 | 0.05 | 0.055 | 0.06 | 0.065 | 0.07 | 0.075 | 0.08 | 0.085 | 0.09 | 0.095 | 0.1 |
| U,В | |||||||||||||||||||||
| U/Umax |
6.39.Загрузите проект схемы “tps10_10.ewb”, схема которого приведена на рисунке 4, на предложение сохранить изменения в проекте ответьте нет.
6.40.Произведите измерение распределения тока вдоль длинной линии, для этого:
6.40.1. Установите длину линии в соответствии с таблицей 10, дважды щёлкнув на значке длинной линии Itline 1, выберите вкладку Models,щёлкните на кнопкеEdit и введите значение длины линии в метрах в поле LEN. Щёлкните на кнопке ОК в появляющихся окнах.
6.40.2. Запустите расчёт, дождитесь окончания переходного процесса и остановите расчёт.
6.40.3. Запишите полученное значение напряжения в таблицу 10.
Рис.4
6.41. Рассчитайте значение относительной величины тока : I/Imax . Результат занесите в таблицу 10.
Таб.10
| l,м | 0(1) | ||||||||||||||||||||
| I,В | |||||||||||||||||||||
| I/Imax |
6.42.Постройте график зависимости I/Imax=f(l), обратите внимание на то, что график строится от конца линии. Определите по графику длину волны и частоту сигнала.
6.43.Загрузите проект схемы “tps10_11.ewb”, на предложение сохранить изменения в проекте ответьте нет.
6.44.Произведите измерение распределения тока вдоль длинной линии, для этого:
6.44.1. Установите длину линии в соответствии с таблицей 11, дважды щёлкнув на значке длинной линии Itline 1, выберите вкладку Models,щёлкните на кнопкеEdit и введите значение длины линии в метрах в поле LEN. Щёлкните на кнопке ОК в появляющихся окнах.
6.44.2. Запустите расчёт, дождитесь окончания переходного процесса и остановите расчёт.
6.44.3. Запишите полученное значение напряжения в таблицу 11.
6.45. Рассчитайте значение относительной величины тока : I/Imax . Результат занесите в таблицу 11.
6.46.Постройте график зависимости I/Imax=f(l), обратите внимание на то, что график строится от конца линии. Определите по графику длину волны и частоту сигнала.
Таб.11
| l,м | 0(0,1) | 0,5 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 9,5 | ||||||||||
| I,А | |||||||||||||||||||||
| I/Imax |
6.47.Загрузите проект схемы “tps10_12.ewb”, на предложение сохранить изменения в проекте ответьте нет.
6.48.Произведите измерение распределения тока вдоль длинной линии, для этого:
6.48.1. Установите длину линии в соответствии с таблицей 12, дважды щёлкнув на значке длинной линии Itline 1, выберите вкладку Models,щёлкните на кнопкеEdit и введите значение длины линии в метрах в поле LEN. Щёлкните на кнопке ОК в появляющихся окнах.
6.48.2. Запустите расчёт, дождитесь окончания переходного процесса и остановите расчёт.
6.48.3. Запишите полученное значение напряжения в таблицу 12.
6.49. Рассчитайте значение относительной величины тока : I/Imax . Результат занесите в таблицу 12.
6.50.Постройте график зависимости I/Imax=f(l), обратите внимание на то, что график строится от конца линии. Определите по графику длину волны и частоту сигнала.
Таб.12
| l,м | 0(0,001) | 0,005 | 0.01 | 0.015 | 0.02 | 0.025 | 0.03 | 0.035 | 0.04 | 0.045 | 0.05 | 0.055 | 0.06 | 0.065 | 0.07 | 0.075 | 0.08 | 0.085 | 0.09 | 0.095 | 0.1 |
| I,В | |||||||||||||||||||||
| I/Imax |
7.Содержание отчёта.
7.1.Титульный лист.
7.2.Цель работы.
7.3.Содержание работы.
7.3.1.Схемы.
7.3.2.Таблицы.
7.3.3.Графики.
7.3.4.Необходимые расчёты.
7.4.Выводы и анализы полученных результатов.
8.Контрольные вопросы:
8.1.Перечислите первичные и вторичные параметры линий, объясните их смысл.
8.2.В чём сходство и различие режимов холостого хода, короткого замыкания и нагрузки линии реактивным сопротивлением?
8.3.В каком случае в линии будет режим стоячих волн?
8.4.Что называется коэффициентом отражения?
8.5.Как распределяются узлы и пучности напряжения и тока вдоль линии при различных нагрузках на её конце?
Методические указания по лабораторной работе
«Исследование работы линии в режимах бегущих и смешанных волн» разработалёёёёёёёёёёёёёёёёё ёёёёёёёё,/Черевко А.И./,
к.т.н., доц. (подпись, дата).
Методические указания утверждены на заседании кафедры №6
Ёёёёёёёёёёммая 2003г., протокол № ёёёёёё ёёё
Заведующий кафедрой ёёёёёё ёёё /Гальперин В.Е./,
профессор (подпись, дата).
Начальник УМО ёёё ё /Выборных Е.Б./