3.1.3. Számítási példa

iDevice ikon

Egy hosszú, εr=2,25 és Z0=100 Ω jellemzőjű, elhanyagolhatóan kis veszteségű vezeték egyik végét Rt=50 Ω-os terheléssel zárjuk le. A másik végére 2000 kHz-es szinuszos generátort kapcsolunk, ekkor a lezáráson Ut=3 V mérhető.

a) Határozzuk meg a lezáráshoz érkező és a reflektált hullám feszültségét!

Először a reflexiós tényezőt tudjuk meghatározni:  

A vezetéken mindenütt a két hullám feszültségének összege mérhető, tehát a lezáráson mérhető feszültség: .

Ebből  és .

Az érkező hullám feszültsége 4,5 V, a reflektált hullámé pedig 1,5 V és a lezáráson ellenfázisban vannak.

 

b) A lezárástól milyen távolságra mérhető a feszültséghullám maximális értéke és mekkora az? Mennyi az állóhullámarány?

Mivel a lezáráson a feszültség minimális értékét kaptuk, a maximum helye a      lezárástól λ/4 távolságban lesz(lásd a 6. ábrán):

 tehát  és .

A feszültséghullám maximális értéke:  .

Az állóhullámarány:  .

 

 

c) Számítsuk ki, hogy mekkora és hol mérhető a vezetéken a legnagyobb és a legkisebb áram! Határozzuk meg a lezárás felé érkező és a reflektált áramhullám nagyságát is!

Mivel a lezáráson feszültségminimum van, itt lesz az áram maximális értékű, a minimális áram pedig ott lesz mérhető, ahol feszültségmaximum van (először        a lezárástól λ/4 távolságban, 25 méterre). Az áramok értékei:

és

 és

 

d) Mekkora teljesítménnyel szállít energiát ez a vezeték?

A vezetéken bárhol ugyanakkora az energiaszállítás teljesítménye, mint a lezárás által felvett teljesítmény:

Ez illesztett lezárás esetén  lenne!

 

A számítási példánk végén is láthattuk, az illesztett lezárás az érkező hullám teljes teljesítményét felvenné. Az illesztetlen lezárás azonban az érkező hullám teljesítményének csak egy részét veszi fel, más részét reflektálja.

 

Illesztetlen esetben a felvett teljesítmény (Pt) mindig kisebb, mint az illesztett lezáráson volna (P0). A különbség megegyezik a reflektált hullám teljesítményével (Pr).