Волновые процессы в линии без потерь, нагруженной на активное сопротивление. Коэффициенты стоячей и бегущей волны

Нагрузка линии на активное сопротивление. В этом случае условие на конце линии позволяет привести выражения для напряжения и тока к виду:

Распределение действующих значений определяется модулями этих величин:

;

Эти выражения определяют функции, периодические по координате х' с периодом, равным половине длины волны l/2, не обращающиеся в нуль ни при каких значениях x'. Анализ показывает, что эти функции имеют экстремумы при cos b x ' = 0 и sin b x ' = 0. Соответственно U = U ₂ и U = U ₂/r. В зависимости от соотношения одна из этих величин представляет максимум, а вторая — минимум кривой U (x '). Аналогичный вид имеет и кривая I (x ') (рис. 25.6). Такой характер распределения определяется наложением прямой волны и обратной волны, отраженной от несогласованной нагрузки.

Рис. 25.6

Неравномерность распределения напряжения вдоль линии выражена тем сильнее, чем дальше от условия согласования r = 1 находится сопротивление нагрузки. Количественно эта неравномерность характеризуется коэффициентом бегущей волны k _{б. в} = U _min/ U _max. При согласованной нагрузке (R _н = Z) отраженная волна отсутствует, и по линии распространяется лишь прямая бегущая волна — имеем k _{б. в} = 1 (см. п. 1). По мере удаления от режима согласованной нагрузки возрастает роль отраженной волны, усиливающей неравномерность распределения напряжения и тока вдоль линии. Как при уменьшении, так и при увеличении сопротивления нагрузки режим приближается либо к короткому замыканию, либо к холостому ходу, в которых наблюдаются стоячие волны, и k _{б. в} = 0 (пп. 2 – 4)