前言
最近做了一个求有损耗传输线的负载吸收功率的题目,一开始我想当然的按照自己的理解去做最后发现有个条件没有使用,最后发现自己完全理解错了提意,在这里总结一下。发现有误可以给我指出啊,谢谢了
题目
题意分析:
题目给了一个无线电发射机的输出功率3W,波源阻抗45欧姆,这两个条件是让我们来求波源电压的,即:{V_{G}}^{2}=P_{G}*Z_{G}=3*45V (1)
电缆长度为波长11倍的,即:d=11\lambda;还需要求两个地方的反射系数,分别是d=0和d=11\lambda,
需要用到的公式为:\Gamma _{0}=\frac{Z_{L}-Z_{0}}{Z_{L}+Z_{0}}=\frac{75-50}{75+50}=0.2
(2)\Gamma _{in}=\Gamma _{0}*e^{-2j\beta d}=0.2*e^{-2j*11\lambda*\frac{2\pi }{\lambda } }=0.2 (3) 注:指数项值为1
\Gamma _{S}=\frac{Z_{G}-Z_{0}}{Z_{G}+Z_{0}}=\frac{45-50}{45+50}=-\frac{1}{19} (4)
这些参数求出后开始分析如何求那个负载吸收的功率,
我们可以先求出没有损耗条件下的那个输入功率和输出功率,
然后再求一下有损耗情况下的那个反射功率。
负载的吸收功率就等于无损耗情况下的输入功率减去那个反射功率,
反射功率用反射损耗的那个式子求.
所需要的公式为:RL(dB)=-log^\frac{Pr}{Pin}=-20log^{|\Gamma _{in}|} (5)
带入各项的值最后会求得:3(\frac{Pr}{Pin})=|\Gamma _{in}|^2,
即:Pr=0.12W,这个就是反射的功率
接下来求一个输入功率:P_{in}=\frac{1}{8}\frac{|V_{G}|^2}{Z_{0}}\frac{|1-\Gamma _{S}|^2}{|1-\Gamma _{S}\Gamma _{0}|^2}(1-|\Gamma _{0}|^2) (6) 带入值得:P_{in}=\frac{1}{8}*\frac{3*45}{50}\frac{|1-(-\frac{1}{19})|^2}{|1-(-\frac{1}{19})*0.2|^2}(1-|0.2|^2)=0.3407W我手算的0.3407,用电脑算的是0.3516。
故输送到天线的功率为:P_{out}=P_{in}-P_{r}=0.3407-0.12=0.2207W
之前错误的作法:
主要是没有理解那个功率的用法,现在就懂了,可不能直接把那个功率作为输入功率使用。这三个电阻的值不一样,即阻抗不匹配,是有反射损耗存在的。