Bài giảng Trường điện từ - Chương 5: Lý thuyết và ứng dụng của đường dây cung cấp cho người học các kiến thức: Mô hình đường dây, đường dây với nguồn điều hòa, đường dây với nguồn xung. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Ch 5: Lý thuyết ứng dụng đường dây CuuDuongThanCong.com EM-Ch5 https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung chương 5: 5.1 Mô hình đường dây 5.2 Đường dây với nguồn điều hòa 5.3 Đường dây với nguồn xung CuuDuongThanCong.com EM-Ch5 https://fb.com/tailieudientucntt 5.1: Mơ hình đường dây conducting-plate y d x z dielectric slab w CuuDuongThanCong.com EM-Ch5 https://fb.com/tailieudientucntt a) Khái niệm: Hệ thống dẫn truyền TĐT biến thiên định hướng dùng dây dẫn Đường dây (Transmission Line) Các loại đường dây : Sóng điện từ truyền đường dây có dạng sóng phẳng mang theo tín hiệu Bước sóng tín hiệu từ mm (mạch siêu cao tần) đến km (điện cơng nghiệp) CuuDuongThanCong.com EM-Ch5 https://fb.com/tailieudientucntt b) Mơ hình đường dây : Chuyển đổi: Để tính E H bên cáp ? Xác định u(z,t) i(z, t) i(z,t) + u(z,t) - Mơ hình đường dây CuuDuongThanCong.com EM-Ch5 i(z,t) https://fb.com/tailieudientucntt c) Các thông số đơn vị đường dây : Xét đoạn z = mạch tương đương R z = điện trở đoạn dây … ℓ z z0 : u u+ CuuDuongThanCong.com u Vẽ đồ thị theo z EM-Ch5 https://fb.com/tailieudientucntt 78 VD 5.3.3: Tìm u(z, t0), i(z, t0) Đường dây không tổn hao, e(t) = 100.u(t) V, R1 = 40Ω, R2 = 120Ω Xác định phân bố áp dòng t0 = 2,5µs ? Giải = 60Ω, T = 1µs Dựng giản đồ bounce áp: ℓ z 60V 1µs 20V 40 60 40 60 0,2 120 60 120 60 2µ -4V 3µs 4µ u 60 u -4/3V … t CuuDuongThanCong.com u + 100 406060 60V EM-Ch5 https://fb.com/tailieudientucntt 20V 4V 79 VD 5.3.3: Tìm u(z, t0), i(z, t0) (tt) Phân bố áp t0 = 2,5µs: = 60Ω, T = 1µs z0 ℓ z 60V u(z),V 80 1µs 76 20V 2µ 2,5µs -4V z ℓ/2 ℓ t Có z0 = ℓ/2 CuuDuongThanCong.com EM-Ch5 https://fb.com/tailieudientucntt 80 VD 5.3.3: Tìm u(z, t0), i(z, t0) (tt) Dựng giản đồ bounce dòng: i + i … 60 60 = 60Ω, T = 1µs 1A 20 60 1/ 3A ℓ z ℓ z 1A 60V 1µs 1µs -1/3A 20V 2µ 2µ -1/15A -4V 3µs 4µ 1/45A 3µs 4µ t -4/3V t CuuDuongThanCong.com EM-Ch5 https://fb.com/tailieudientucntt 81 VD 5.3.3: Tìm u(z, t0), i(z, t0) (tt) Phân bố dòng t0 = 2,5µs: = 60Ω, T = 1µs z0 ℓ z 1A i(z),A 2/3 1µs 3/5 -1/3A 2µ 2,5µs -1/15A z ℓ/2 ℓ t Có z0 = ℓ/2 CuuDuongThanCong.com EM-Ch5 https://fb.com/tailieudientucntt 82 VD 5.3.4: Khi tác động xung chữ nhật Đường dây không tổn hao, e(t) = 100[u(t) – u(t – 1µs)]V, R1 = 40Ω, R2 = 120Ω Xác định: (a) Giản đồ bounce điện áp? (b) Điện áp cuối đường dây ? (c) Phân bố áp t0 = 2,25µs ? Giải = 60Ω, T = 1µs a) Dựng giản đồ bounce áp: Dùng xếp chồng: e(t) e1(t) 100 100 t e2(t) 1µs t = 1µs + 1µs t -100 CuuDuongThanCong.com EM-Ch5 https://fb.com/tailieudientucntt 83 VD 5.3.4: Khi tác động xung chữ nhật Với tín hiệu e2(t), giản đồ bounce đơn giản trễ 1µs đảo dấu giá trị sóng điện áp 1 – = 60Ω, T = 1µs 60 V 60 16 – 16 15 –60 20 –4 20 –20 –4 –4/3 4/15 – 4/3 z=0 CuuDuongThanCong.com – 16 3 z EM-Ch5 80 z= l https://fb.com/tailieudientucntt 84 VD 5.3.4: Khi tác động xung chữ nhật b) Áp cuối đường dây: = 60Ω, T = 1µs Khi < t < 1µs: u2 = Khi < t < 2µs: u2 = 80V Khi < t < 3µs: u2 = 0 Khi < t < 4µs: u2 = – 16/3 V u2(t) V 60 V 60 16 – 16 15 –60 20 –4 20 –20 –4 –4/3 4/15 – 4/3 z=0 t(µs) t, s 80 –1 S 80 – 16 z https://fb.com/tailieudientucntt z= l -16/3 EM-Ch5 CuuDuongThanCong.com 85 VD 5.3.4: Khi tác động xung chữ nhật c) Tại t0 = 2,25µs: đường t = t0 cắt giản đồ bounce điểm Có: z1 = ℓ/4 &z2 = 3ℓ/4 = 60Ω, T = 1µs Khi < z < z1: u(z) = 16V Khi z1 < z < z2: u(z) = 20V Khi z2 < z < ℓ: u(z) = u (z) V t, s 20 16 ℓ/4 CuuDuongThanCong.com 3ℓ/4 z2 60 V 60 16 – 16 15 –60 20 –4 20 –20 –4 –4/3 4/15 – 4/3 z=0 z –1 z1 S 80 – 16 https://fb.com/tailieudientucntt z z= l ℓ EM-Ch5 86 ... R/h = 159 .7792 ohm/m Gamma= 1.78881+ 25. 252 i /m alpha= 1.7888Np/m beta= 25. 252 rad/m Zo = 44.660 8-3 .1637i ohms loss=0.027942 /m lossdb= 15. 5374 dB/m EM-Ch5 https://fb.com/tailieudientucntt 12 5. 2 Đường... CuuDuongThanCong.com + Z2 U U(z) - - I2 + ( ,Zo ) U1 Eg I(z) jβz Zz - jβz jβz Ue - jβz Ie U1 Z0 U I + z=l d=0 + U I - - (+)wave (-) wave EM-Ch5 https://fb.com/tailieudientucntt 17 Áp-dòng (lgiác) theo ĐK... + _ E m Z0 Z2 75 j 75 75 0, 447 63, 4o 75 j 75 75 Hệ số phản xạ đầu đường dây: 2 CuuDuongThanCong.com 0,447 (63,4 2λ λ8 ) 0,447 EM-Ch5 https://fb.com/tailieudientucntt 26,6o 25 5.2.3: Trở kháng