Падающие и отражённые волны

Для установившегося режима гармонических колебаний мгновенные напряжения и токи в любой точке линии можно представить в виде суммы падающих и отражённых волн напряжения и тока:

Отраженные волны возникают в конце линии. Комплексные значения напряжения и тока также равны сумме комплексных значений падаю­щей и отраженной волн:

где

Переходя к мгновенным значениям и учитывая, что

(α - коэффициент ослабления, β - коэффициент фазы) и

получаем:

(3.1)

Каждое из слагаемых в правой части уравнений (3.1) можно рассматривать как бегущую волну, движущуюся в направлении возрастания или убывания координаты y и затухающую в направ­лении движения (рис. 2). Основными характеристиками бегущей волны являются фазовая скорость и длина волны.

Фазовой скоростью v_ф волны называется скорость перемещения фазы колебания, которая в течение времени t и по мере увеличения расстояния, пройденного волной, остаётся постоянной, то есть: откуда следует, что

и .

Длиной волны λ называется расстояние между ближайшими двумя точками, взятое в направлении распространения волны, фазы колебания в которых различаются на 2π. Следовательно, для первых слагаемых уравнений (3.1) получается откуда

и

Отношение комплексной амплитуды отражённой волны к комплексной амплитуде падающей волны в точке y=0 (или ) называется коэффициентом отражения от выходных зажимов линии. Из выражения (2.10 а) следует, что:

Коэффициент отражения показывает, какую часть амплитуды падающей волны в конце линии составляет амплитуда отражённой волны. Величина коэффициента отражения зависит от режима работы линии. При согласованной нагрузке, то есть когда коэффициент отражения , в этом случае отражённых волн в линии не будет. При коротком замыкании выходных зажимов линии () то есть В режиме холостого хода (при разомкнутых выходных зажимах: ) и Следовательно, модуль коэффициента отражения может меняться в пределах