Резонансный четвертьволновый отрезок линии (часть 1)


Четвертьволновый отрезок линии передачи, замкнутый на одном конце и разомкнутый на другом, обладает некоторыми интересными и полезными свойствами. Он представляет собой резонансную секцию. Распределение тока и напряжения в нем представлено на рис. 401, а. Его можно сравнить с обычным резонансным контуром с сосредоточенными постоянными, представленном на рис. 401, б. В резонансном контуре энергия запасается попеременно то в катушке, то в конденсаторе. Напряжение и ток отличаются по фазе на 90°. Это значит, что в некоторый момент времени, когда напряжение на контуре (на конденсаторе или катушке) достигает максимума, ток через катушку равен нулю. Четверть периода спустя, когда максимума достигает ток, становится равным нулю напряжение на контуре. При резонансе максимум электрической энергии (в конденсаторе) и максимум магнитной энергии (в катушке индуктивности) равны между собой. В течение периода энергия попеременно переходит в энергию электрического поля конденсатора и в энергию магнитного поля катушки индуктивности. От внешнего источника требуется только такая мощность, которой возмещаются омические или активные потери энергии в контуре.
Резонансный четвертьволновый отрезок линии (часть 1)

Это означает, что даже при больших токах в контуре требуется небольшой входной ток, поступающий через зажимы А1—А1. Входной ток становится еще меньше с уменьшением активного сопротивления контура. Он равен нулю в теоретическом случае контура без потерь.
В отрезке резонансной линии (рис. 401, а) напряжение и ток также смещены по фазе на 90°. Ток Iвх, поступающий через зажимы А—А, подсоединенные в любом месте отрезка линии, будет очень мал по сравнению с током IR образующимся в линии в месте короткого замыкания. В теоретическом случае линии без потерь входной ток (и входная мощность) равны нулю, как и в случае резонансного контура с сосредоточенными постоянными без потерь.