Загальний метод визначення відбитих хвиль.На практиці часто однорідність лінії порушується - в лінію включаються елементи з зосередженими параметрами, приєднуються лінії з різноманітними хвильовими опорами, причому можуть зустрітися вузли паралельного включення декількох ліній. Для визначення перехідних режимів при падінні хвилі на вузол, так же як і при переключеннях, розроблений загальний метод, що застосовується при будь-якій схемі сполучення ліній і ланцюгів з зосередженими параметрами. Нехай вздовж лінії з хвильовим опором Zв1 рухається хвиля довільної форми uп і iн, причому uн = Zв1 iн. Ця хвиля може бути і прямокутної форми, і в вигляді імпульсу, і будь-якої іншої форми. Хвиля падає на вузол 2'-2' сполучення або розгалуження, схема якого може бути також будь-якою. В усіх випадках частина ланцюга, приєднана до лінії в точках 2'-2' праворуч, можна розглядати як пасивний двополюсник (рис.20, а), напруга u2; і струм i2 якого подають собою деякі функції часу.
Рис. 20
Виводи двополюсника 2'-2' відносяться і до лінії з хвильовим опором Zв1, та напруга на цих виводах дорівнює сумі напруг падаючої та відбитої хвиль, а струм - різниці струмів хвиль:
Вирішивши спільно два ці рівняння, отримаємо
Останній вираз є основним розрахунковим рівнянням для визначення напруги і струму в місці відбивання хвилі. З нього слідує, що струм і напруга в лінії в місці відбивання хвилі такі ж, як і при заміні лінії, по якій рухається хвиля, еквівалентною схемою з зосередженими параметрами, що складається з послідовно включених джерела з ЕРС 2uп і хвильового опору Zв1 (рис.20, 6). Вся частина ланцюга праворуч від вузла 2'-2' може бути також представлена еквівалентною схемою з елементів з зосередженими параметрами. Таким чином, рішення задачі про перехідний режим в довгій лінії при падінні хвилі на вузол розгалуження може бути зведене до розрахунку перехідного процесу в схемі заміщення з зосередженими параметрами. На підставі сказаного можна сформулювати наступне правило. При падінні на вузол хвилі з напругою uп, яка рухається по лінії з хвильовим опором Zв, напруга і струм в цьому вузлі будуть такими ж, як і при підключенні джерела з ЕРС, рівній напрузі 2uп, і внутрішнім опором Zв, безпосередньо до розглядуваного вузла. Знаючи напругу u2; і струм i2, легко визначити відбиту хвилю.
По відомим значенням напруг і струмів падаючої і відбитої хвиль, а отже, прямої і оберненої хвиль можна знайти розподіл напруги і струму вздовж лінії в будь-який момент часу і побудувати графіки. При рішенні задачі операторним методом залежність між U2(p) і I2(р) подається в вигляді
Де Zн(p) - вхідний опір пасивного двополюсника в схемі заміщення (рис.20, 6). Рівняння (1.59) і формули (1.60) приймають вигляд
Виключаючи U2(p) з цих рівнянь, одержуємо
І відповідно
Де n(р) - коефіцієнт відображення в операторній формі:
|
(1.59)
(1.60)
