2018-01-21
526
Для любой линии с РП при ее практическом использовании для передачи электрического сигнала в системе связи или телевещания решающее значение имеет ее способность передавать соответствующий электрический сигнал без искажения его формы.
Неискаженной передачей сигнала называется такая передача, при которой форма сигнала в начале и в конце линии одинакова, т.е все ординаты кривых тока и напряжения в конце линии прямо пропорциональны соответствующим ординатам кривых Ủи Ỉ в начале линии.
Достигнуть этого можно в том случае, если коэффициент затухания α и фазовая скорость 
не зависят от частоты сигнала, а коэффициент фазы β пропорционален частоте, т.е.
; 
; 
гдеm=const.
Хэвисайд доказал, что неискажающая передача сигнала возможна, когда соблюдается условие неискажения 
и действительно, если 
То 
; 
в результате
Поэтому 
Откуда 
Итак, линию, параметры которой удовлетворяют условию Хэвисайда и вдоль которой волны всех частот распространяютсяс одинаковой скоростью и затухают в равной степени называют линией без искажений.
Волновое сопротивление линии без искажений равно
Т.е. волновое сопротивление линии без искажений имеет чисто активный характер, а значит при согласованной нагрузке в любой точке линии Ủи Ỉ совпадают по фазе.
Если учесть при этом, что 
То 
Где 
- энергия магнитного поля
-энергия электрического поля
Т.е для любого участка линии без искажения при согласованной нагрузке 
В реальных линиях 
. При этом в линиях возникают искажения двух типов:
1)амплитудные- при которых амплитуда сигналов разных частот затухают неодинаково
2)фазовые- при которых различна для разных частот.
Чтобы реальная линия отвечала условию Хэвисайда необходимо либо уменьшить 
или 
, либо увеличить 
или 
. На практике применяют именно увеличение путем включения в линию через участки небольшой длинны катушки индуктивности. Этим способом удается обеспечить приемственность неискаженного сигнала при длине линии о 2,5 тыс.км. однако при этом уеличивается время прохождения сигнала.
Линия без потерь.
Независимо от того соблюдается или нет условие Хэвисайда всегда желательно, чтобы активное сопротивление линии и проводимость изоляции были как можно меньше, т.к. при этом уменьшаются потери энергии в линии
В реальных воздушных линиях, обычно, 
и 
. Поэтому в ряде случаев оказывается возможным принебречь активным сопротивление и проводимостью изоляции .
Линии в которых 
и 
называются линиями без потерь или идеальными линиями.
В линии без потерь имеем:
Откуда 
Фазовая скорость 
Т.е. всякая линия без потерь является неискаженной линией.
Волновое сопротивление линии без потерь
Уравнение линии без потерь можно представить в след виде
Т.к. линия идеальная то 
после подстановки получим
- уравнение линии без потерь.
