2. Моделирование генератора, нагрузки и отрезка радиочастотного кабеля

Высокочастотный генератор гармонических колебаний мощностью Р_Г и внутренним сопротивлением R_г можно заменить эквивалентной активной ветвью, состоящей из последовательно включённых источника гармонического напряжения U₀ и резистора с сопротивлением R_г.

Рис. 4. Схема замещения генератора с согласованной нагрузкой

; ;

Сосредоточенная нагрузка отрезка кабеля в установившемся гармоническом процессе моделируется пассивной ветвью сопротивлением Z_н.

Отрезок радиочастотного кабеля моделируется отрезком регулярной линии, определяемой двумя характеристическими параметрами: R_с = R_Г и коэффициентом распространения j. Значение коэффициента затухания  находится из соответствующего графика частотных зависимостей выбранной марки кабеля:

 = 0.85 · 0.115 = 0.09775Нп/м;

Коэффициент фазы (волновое число)  определяется длиной волны в кабеле :

,

которая в k раз короче электромагнитной волны в вакууме. Длина последней определяется по формуле:

; ,

где c = 3 · 10⁸ м/с – округленное значение скорости электромагнитной волны в вакууме.

Значение коэффициента укорочения длины волны k для данного типа кабеля берется из параметров кабеля: k = 1.52

м,

Длину отрезка l найдем из заданного отношения l / λ = 1.1:

l = 1.1· λ = 1.1 · 0.46114 = 0.50726м

 · l = 0.04958Нп ≈ 0.045 Нп, e^·l ≈ 1,

следовательно, можно считать обоснованным моделирование отрезка кабеля в любом режиме отрезком регулярной линии без потерь, т.к. в нашем случае в согласованном режиме мощность потерь в отрезке кабеля пренебрежимо мала по сравнению с мощностью генератора (КПД близок к 100%).

рад/м