Радиоволны
Радиоволны в идеальном диэлектрике без зарядов
Монохроматические волны в идеальном пространстве
Представление монохроматических волн в виде комплексных. амплитуд
Радиоволны в проводниках. Скин-эффект
Радиоволны в линиях передачи
Поперечно- магнитные волны
Фазовая и групповая скорости волн. Длина волны в линии
Радиоволны в прямоугольном волноводе
Телеграфные уравнения
Режимы работы линий передачи
Коэффициент стоячей волны напряжения
Излучение и распространение радиоволн
Ближняя и дальняя зоны излучателя
Диаграмма направленности антенны
Типы антенн
Навигация
Фазовая и групповая скорости волн. Длина волны в линии
Основы радиосвязи
65484
знака
0
таблиц
33
изображения
2.4 Фазовая и групповая скорости волн. Длина волны в линии
Фазовая скорость движения волн типа Em и Hm, т.е скорость распространения гармонических колебаний одной фазы, определяется выражением
Подставив сюда выражение (2.5) и 
получим
, (2.9)
где
скорость света в среде.
Как видим, фазовая скорость ТМ - и ТЕ – волн всегда больше скорости света. Следует отметить, что фазовая скорость E – и H – волн зависит от частоты колебаний f. Зависимость 
от f, называется дисперсией, а среда, в которой наблюдается дисперсия – дисперсионной. Таким образом, линии передачи, в которых распространяются поперечно – магнитные или поперечно – электрические волны являются дисперсными.
Помимо фазовой, для характеристики движения радиоволн применяют понятие групповой скорости 
. Групповая скорость введена для оценки движения радиосигнала.
Радиосигналом называются высокочастотные колебания, модулированные низкочастотными колебаниями, которые содержат информацию. Групповая скорость – это скорость перемещения информации. Одновременно, групповая скорость является скоростью перемещения энергии.
При движении радиосигнала имеем не монохроматическую волну, а волну, содержащую спектр частот. Если радиосигнал узкополосный, т.е. ширина спектра 
много меньше средней частоты ω, то групповая скорость определяется выражением [1]:
(2.10)
Выражение (2.10) можно применить и к линиям передачи, определяя тем самым, скорость перемещения энергии.
Если в линии распространяется ТЕМ – волна, для которой
, то из (2.10) следует, что
,
т.е. равна скорости света v в однородной среде.
При распространении волн Em и Hm в формулу (2.10), вместо β, следует подставить фазовый множитель βm, определяемый выражением (2.5). В результате получим
(2.11)
Как видим, групповая скорость меньше скорости света в среде v. Объединяя выражения (2.9) и (2.11), запишем
(2.12)
Длина волны в линии
Как известно, длина волны в линии – это расстояние, проходимое волной за период колебаний T
,
где v
определяется выражением (2.9).
Если в линии распространяется ТЕМ-волна, то фазовая скорость равна скорости света в среде v. Поскольку
,
,
скорость света в вакууме, то
,
где 
,
- относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости диэлектрика, заполняющего линию, и длина волны в линии
,
где 
- длина волны в вакууме.
В случае распространения волн Em и Hm - типа
(2.14)
Из соотношений (2.13) и (2.14) следует, что 
уменьшается при заполнении линии диэлектриком или магнитным материалом, и увеличивается при возбуждении поперечно – магнитных и поперечно – электрических волн.
2.6 Затухающие электромагнитные поля
Если к линии подключен источник, генерирующий колебания, частота которых меньше критической, определяемой формулой (2.6), то система уравнений (2.1) имеет следующее решение (см. приложение 5):
(2.15)
где 
- зависящие от х амплитуды колебаний напряженностей поля в точке z=0
- действительное число,
Из (2.15) видно, что амплитуда колебаний, возбуждаемых в линии в точке z=0, уменьшается с ростом z, причем быстрота затухания тем больше, чем сильнее отличаются f от fкр. При любых z колебания синфазны, т.е. отсутствует движение волны.
Как следует из (2.15) колебания H(t) и E(t) происходят с фазовым сдвигом, равным 90
, поэтому средний во времени вектор Пойнтинга равен 0, т.е. электромагнитное поле не переносит энергии.
Похожие работы
... .php?title=%D0%92%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE-%D0%BE%D0%BF%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B2%D1%8F%D0%B7%D1%8C&printable=yes - cite_note-1. 4. Спутниковая связь Спутниковая связь — один из видов радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов. Спутниковая связь осуществляется между земными ...
... Так как данное соотношение не выполняется, то следует рассчитать дальность диапазона с помощью направляющих линий. 1.4 Расчет дальности связи в гектометровом диапазоне при использовании направляющих линий Дальность уверенной радиосвязи, км, между стационарными и локомотивными радиостанциями при применении направляющих линий ; (4) где Адоп – максимально допустимое затухание сигнала в ...
... локомотивные радиостанция 11 - 4400 - 4400 Итого 19,5 36841 170,5 37031 8. Расчет экономической эффективности внедрения новых устройств. Расчет экономической эффективности сводится к определению годового экономического эффекта при внедрении маневровой радиосвязи на станции Б. Оборудование станции Б устройствами маневровой радиосвязи включает: Количество ...
... радиоволн - DmW. bas (3.375 кБ), Программа расчета сетей ПРС в гектометровом диапазоне радиоволн - GmW. bas (8.290 кБ). Библиографический список 1. Художитков П.И., Золотых О.В. Системы железнодорожной связи. - Екатеринбург: УрГУПС, 1993. - 15 с. 2. Ваванов В.В. и др. Радиотехнические средства ж. д. транспорта. - М.: Транспорт, 1991. - 303 с. 3. Волков В.М., Головин ЭЛ., Кудряшов ...
0 комментариев