Spolu s řešením úloh v početních cvičeních má i tato forma výuky přispět k vytvoření správné představy o vlastnostech elektromagnetických vln, vzájemných vztazích určujících veličin i o jejich číselných velikostech v obvyklých situacích. To je zvláště důležité při práci s pojmy, které obvykle nejsou studentům tak důvěrně známé jako pojmy z oblasti obvodů nebo signálů (napětí, proud, impedance apod.). Pro úspěšné pochopení jevů a zvládnutí látky předmětu je nutné si vytvořit konkrétní a dosti podrobnou představu především o základních vlnových dějích. Pak i oblast elektromagnetických vln ztratí mnoho ze své zdánlivé abstraktnosti a její studium i řešení úloh bude výrazně snadnější a přitažlivější.
2 )
Výsledné napětí vedení součtem (fázorů) napětí postupné odražené vlny
v uvažovaném místě charakter stojatého vlnění. směru šíření její
amplituda ⏐Up⏐ klesá úměrně měrnému útlumu fáze vlny zpožďuje úměrně fázové
konstantě Při nepřizpůsobeném zatížení vedení (Zz Zov) vzniká místě zátěže odražená
vlna která šíří zátěže zdroji. Poměr stojatých vln udává poměr
maximální minimální hodnoty výsledného napětí vedení modulem činitele odrazu |ρ|
je vázán vztahem
ρ
ρ
σ
−
+
==
1
1
min
max
U
U
( 4.FEKT Vysokého učení technického Brně
6.
a střídavě měla velkou malou hodnotu. Poměr fázorů odražené postupné vlny určuje
činitel odrazu který místě zátěže Zz
roven
( )
ovz
ovz
z
p
r
p
r
z
ZZ
ZZ
j
U
U
U
U
+
−
=== exp. 4. 4. Koaxiální kabel charakteristické impedanci měrný útlum 0,15 dB/m.3 )
Na přizpůsobeném vedení (|ρ| poměr stojatých vln nejmenší jeho velikost
roste modulem činitele odrazu při |ρ|.exp(jπ) otevřeném konci vedení (Zz hodnoty
činitele odrazu lze naopak vypočítat impedanci pomocí vztahu
z
z
ovz ZZ
ρ
ρ
−
+
=
1
1
. Délka vlny dielektriku kabelu je
o 20% menší než vzduchu.1 )
Činitel odrazu obecně komplexní, vždy však ⏐ρ⏐≤ Je-li konci vedení zkrat
(Zz 0), 1. Při měření koaxiálního kabelu délky konci nakrátko byla jeho vstupní
impedance reálná kmitočtech 58,5 MHz MHz 63,5 MHz MHz …. Koaxiální kabel délky 0,8 charakteristickou impedancí měl při čtvrtvlnné
rezonanci (na konci nakrátko) vstupní impedanci 7,5 Jak dlouhý kabel stejného
provedení způsobí útlum tomto kmitočtu?
4 Úloha Odraz vln impedance vedení
4. Určete nejmenší délku koaxiálního vedení (na konci nakrátko), který bude mít při
kmitočtu 100 MHz reálnou vstupní impedanci. Jak
velkou impedanci naměříme vzorku nakrátko délce 0,5 kmitočtu
čtvrtvlnné rezonance?
7. Jak velký poměr délek vlny
v dielektriku kabelu vzduchu?
9.
8.1 Úvod
Na vedení charakteristické impedanci Zov při zakončení přizpůsobenou zátěží
Zz Zov vytvoří postupná vlna která šíří zdroje zátěži
