均匀传输线的实验研究

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随着电子、通信和电力系统等领域的技术发展,有关传输线的研究一直受到众多学者的关注。由于分布参数电路的研究具有较大的难度,就均匀传输线而言,仍然有许多需要研究的问题,本文研究了用实验的方法间接测量均匀传输线原始参数并取得较好的结果。 本文搭建了一个在实验室观测行波波过程的实验装置,观测到了传输线上行波的反射和延时现象。通过对均匀传输线暂态和稳态的观测和分析,本文提出依据传均匀传输线电路模型及其电路方程在终端开路状态下的正弦稳态解来求解均匀传输线原始参数的方法。在均匀传输线终端开路状态下测量终端、始端以及其他各个测试点的电压的峰峰值,根据均匀传输线的正弦稳态解,计算出不同频率下的衰减常数 和相移常数 。然后利用衰减常数 和相移常数 与均匀传输线原始参数和信号源频率的函数关系,进一步求解含原始参数的非线性方程组,求得均匀传输线的四个原始参数。在整个实验过程中,通过对不同频率,不同测量点的多次测量,求得不同频率下的衰减常数 和相移常数 ,利用不同的衰减常数 和相移常数 组合,求得多组原始参数,利用求平均值的方法来减小误差,从而获得比较理想的原始参数。 对求得的原始参数进行了验证,即利用求得的原始参数计算在其他频率(在求解原始参数过程中没有用到的频率)下的线上相关的测量点电压的峰值,基本上与实验结果相吻合,证明本文提出的均匀传输线电路模型参数的测试方法是正确有效的。利用实验标准差的方法对得到原始参数进行了误差分析,结果表明得到的原始参数的离散程度很小,即有较高的信赖度。均匀传输线电路模型原始参数的确定为今后传输线的理论研究提供了计算的依据。
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