Главная > Схемотехника > Основы теории цепей
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

19-5. Отражение волны с прямоугольным фронтом от конца линии

Отражение от сопротивления. Рассмотрим волну с прямоугольным фронтом

    (19-18)

движущуюся по однородной линии и падающую на приемник с активным сопротивлением (рис. 19-10, а и б). Когда волна дойдет до конца (рис. 19-10, в), она частично отразится. В рассматриваемом случае падающая волна движется в направлении возрастания (в прямом направлении и может называться прямой. Отраженная волна движется в обратном направлении и может называться обратной. Однако при исследовании отражения волны удобнее пользоваться понятиями «падающая и отраженная» волны, а не «прямая и обратная».

Для определения условий отражения волны найдем ток в сопротивлении

Напряжение в конце линии ток . Поэтому ток отраженной волны и напряжение

Тогда

    (19-19)

откуда

Из выражений (19-20) следует, что ток в сопротивлении равен току, который получился бы в схеме с источником напряжения и сопротивлениями включенными последовательно. Напряжение в конце линии зависит от величины и знака отраженной волны (рис. 19-10, г). Из (19-19) и (19-20) находим

    (19-21)

где — коэффициент отражения.

Тогда

    (19-23)

Если линия на конце разомкнута то (см. также гл. 18) и нотр готр т. е. волна отражается полностью без перемены знака. Напряжение в конце удваивается: а ток

Рис. 19-10.

Если линия на конце короткозамкнута , то и иотр , т. е. волна отражается Полностью с переменой знака. Напряжение в конце линии а ток

Вообще можно сказать, что если сопротивление приемника энергии больше волнового сопротивления линии то падающая волна встречает в конце линии большее сопротивление. Ее заряды не успевают стекать через это сопротивление и напряжение в конце линии, обусловленное зарядами, приносимыми волной, возрастает, Отраженная волна имеет тот же знак, что и падающая.

Если же то, наоборот, через сопротивление стекает большее количество зарядов, чем приносится волной; требуется дополнительное поступление зарядов из заряженной линии, что приводит к снижению напряжения в линии. Отраженная волна имеет знак, противоположный знаку падающей, и на конце линии напряжение понижается.

Если то и отраженной волны нет. Как только волна дойдет до конца, в цепи сразу установится неизменный ток, и вся энергия, доставляемая падающей (бегущей) волной, поглощается в сопротивлении

При падении отраженной волны на начало линии она должна рассматриваться как падающая, движущаяся в обратном направлении.

Волна, отраженная от начала линии, будет прямой. Рассмотрение таких многократных отражений приведено в конце главы.

Отражение от неоднородности. Если в конце линии имеется узел соединения различных линий или разветвление, то этот узел следует рассматривать как неоднородность, аналогичную некоторому сопротивлению , включенному в конце линии.

Рис. 19-11.

Если, например, в конце линии с волновым сопротивлением параллельно подключены две линии с волновыми сопротивлениями (рис. 19-11, а), то по этим линиям пойдут волны, сумма токов которых равна току, притекающему к узлу по первой линии; такой узел подобен сопротивлению

Все выводы об отражении волны от сопротивления, сделанные выше, могут быть распространены и на рассматриваемое разветвление линий.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление