Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
исциплина: «Конструирование, производство и эксплуатация средств вычислительной техники»
Практическое занятие № 4
Тема: «Расчёт параметров волновых сопротивлений проводов и их согласование с СВТ».
Цель: Практически выполнить расчёт волнового сопротивления провода.
Время: 2 часа
Оборудование: ПК, ПО.
Методические материалы и литература:
Методические указания по выполнению практической работы:
Последовательность выполнения работы:
1. Основные теоретические положения
Радиочастотные кабели
РД — радиочастотные симметричные кабели, двухжильные или из двух коаксиальных пар;
PC — радиочастотные кабели со спиральными проводниками коаксиальные и симметричные.
По конструктивному выполнению изоляции радиочастотные кабели подразделяют на три группы:
По номинальному волновому сопротивлению установлены следующие ряды кабелей:
Коаксиальные кабели в зависимости от номинального диаметра по изоляции разделяют на четыре группы:
Определение волнового сопротивления коаксиального кабеля по известным геометрическим размерам
Сначала необходимо измерить внутренний диаметр «D» экрана (рис. 1) сняв защитную оболочку с конца кабеля и завернув оплетку (внешний диаметр внутренней изоляции). Затем следует измерить диаметр «d» центральной жилы, сняв предварительно изоляцию. Подставив в формулу 6.4 значение диэлектрической проницаемости материала внутренней изоляции из приложения 9 и результат предыдущих измерений, находим волновое сопротивление кабеля.
Рис. 1 Измерение диаметров внутренней изоляции неизвестного коаксиального кабеля
Волновое сопротивление воздушной коаксиальной линии определяют по формуле:
Значение диэлектрической проницаемости материала внутренней изоляции:
Волновое сопротивление двухпроводной неэкранированной линии из проводов круглого сечения
Для выполнения междуэтажных или междурядных соединений в сложных синфазных антеннах применяются двухпроводные воздушные линии (рис. 2).
Рис. 2 Поперечное сечение двухпроводной неэкранированной линии из проводов круглого сечения
Интервал величины волнового сопротивления этих линий может быть достаточно широким. Оба провода воздушной симметричной линии должны располагаться строго симметрично относительно друг друга и земли, что является ее недостатком, так как практически трудно выдержать одинаковые расстояния между проводами на протяжении всей длины линии, а также между каждым проводом и землей.
Волновое сопротивление для линии из проводов круглого сечения зависит от отношения расстояния между двумя проводниками к их диаметру, и определяется по формуле:
Кроме того, волновое сопротивление кабеля можно определить по монограмме (рис. 3).
Рис. 3 Монограмма для определения волнового сопротивления кабеля
Для этого необходимо СОЕДИНИТЬ прямой линией ТОЧКИ НА ШКАЛЕ «D/d» (отношения внутреннего диаметра экрана и диаметра внутренней жилы) И НА ШКАЛЕ «Е» (величины диэлектрической проницаемости внутренней изоляции кабеля). ТОЧКА ПЕРЕСЕЧЕНИЯ проведенной прямой СО ШКАЛОЙ «R» номограммы соответствует искомой величине волнового сопротивления определяемого кабеля.
Неизвестное волновое сопротивление также может быть найдено и с помощью измерительного моста LC, для чего:
Наконец, волновое сопротивление кабеля Z (в Омах) можно подсчитать по результатам измерений емкости и коэффициента укорочения длины волны в кабеле по формуле 6.22: Z = 3333 • n / Со, где n – коэффициент укорочения длины волны в кабеле; Co – емкость кабеля (пФ/м).
Волновое сопротивление кабеля может быть определено и другими методами, если при его определении погрешность измерения составляет не более ±2%.
2. Практическая часть
Вариант №5
1) Рассчитать волновое сопротивление коаксиального кабеля по известным геометрическим размерам:
2) Рассчитать поперечное сечение двухпроводной неэкранированной линии из проводов круглого сечения по известным геометрическим размерам:
Волновое сопротивление воздушной коаксиальной линии определяют по формуле: ;
Волновое сопротивление для линии из проводов круглого сечения зависит от отношения расстояния между двумя проводниками к их диаметру, и определяется по формуле: , при > 2,5d;
Для других сечений проводников формула приобретает вид: .
Волновое сопротивление воздушной коаксиальной линии из представленных значений D, d и диэлектрической проницаемости:
1);
2).
Волновое сопротивление для линий из проводов круглого сечения из представленных значений D, d и диэлектрической проницаемости. Так как условие > 2,5d в моём варианте не выполняется (2,5*6; 14<15), то используется следующая формула:
1);
2).
3. Ответить на контрольные вопросы
По конструктивному исполнению кабели подразделяются на три группы: кабели со сплошной изоляцией (пространство между внутренним и внешним проводниками заполнено сплошной изоляцией); кабели с воздушной изоляцией (на внутреннем проводнике имеются шайбы из изоляционного материала); кабели с полувоздушной изоляцией (трубка из изоляционного материала, выполненная в виде обмотки из лент).
Установлены следующие ряды кабелей по номинальному волновому сопротивлению: для типа РК-50, 75, 100, 150 и 200 Ом; для типа PC-50, 75, 100, 150, 200, 400, 800, 1600 и 3200 Ом; для типа РД-75, 100, 150, 200 и 300 Ом.
На значение волнового сопротивления очень сильно влияет значение диэлектрической проницаемости внутренней изоляции, это видно по расчётам волнового сопротивления, при увеличении значения диэлектрической проницаемости волновое сопротивление уменьшается.
4. Сделать выводы
В данной практической работе мной были изучены и описаны основные теоретические понятия: радиочастотных кабелей (симметричные, спиральные), конструкция изоляции радиочастотных кабелей, номинальные волновые сопротивления. Понятия волнового сопротивления коаксиального кабеля по геометрическим размерам и формулы, по которым оно рассчитывается.
Также была выполнена практическая часть работы, в которой были рассмотрены: формулы расчетов волнового сопротивления. Были выполнены расчёты сопротивлений со значениями своего варианта.
После выполнения теоретической и практической части работы мной был сделан вывод по проделанной работе, в который входили ответы на контрольные вопросы по данной практической работе. Подготовлен отчёт по установленной форме и представлен для защиты преподавателю.