Esempio 14.1
Esempio 14.6

Esempio 14.1

Si consideri una linea lunga l = 1,5 km, nella quale si propaga un’onda sinusoidale progressiva, la cui ampiezza nell’origine è Vi = 3 V. Sapendo che alla frequenza del segnale le costanti di attenuazione e di fase valgono = 10 dB/km e = 0,04 rad/m, determinare la rappresentazione vettoriale delle tensioni di ingresso e di uscita. Considerato un istante t0 in cui la tensione di ingresso è nulla, rappresentare in tale istante la tensione presente in ciascun punto della linea in funzione della distanza dall’origine. Ammesso che sul carico avvenga una riflessione totale con sfasamento nullo, rappresentare, nell’istante t0, i valori di tensione associati all’onda regressiva.

Soluzione

La costante di attenuazione è pari a = 0,115 · 10 = 1,15 Np/km; per omogeneità, esprimiamo la costante di fase come = 40 rad/km. Ponendo per semplicità il vettore i sull’asse reale, si ottiene . Al termine della linea la tensione risulta avere modulo = 0,535 V e fase -l = -60 rad; quest’ultimo valore, riportato nell’intervallo - ÷ , corrisponde a -60 + 10 · 2 = 2,83 rad, o 162° (fig. 14.7). La tensione sulla linea corrisponde, istante per istante ed in ciascun punto, alla proiezione verticale del corrispondente vettore rotante; poiché il valore nullo nell’origine si ottiene proprio quando il vettore è orizzontale, il grafico richiesto si ottiene rappresentando la funzione Im[(x)]. Dato che sul carico si produce una riflessione priva di sfasamento, e la propagazione dell’onda regressiva produce uno sfasamento complessivo ancora di 60 rad in ritardo, la tensione prodotta all’ingresso della linea dall’onda regressiva è in ritardo di 120 rad rispetto a i e il suo modulo è pari a = 0,0952 V. Rappresentando graficamente la funzione si ottiene l’andamento della tensione associata all’onda regressiva.

Fig. 14.7 - Esempio 14.1.

Definizione del vettore x in km x=0:.01:1.5;
Definizione della costante di propagazione g=1.15+j*40;
Definizione del vettore onda prograssiva vp=3*exp(-g*x);
Definizione del vettore onda regressiva vr=.0952*exp(-j*120)*exp(g*x);
Suddivisione della figura in due finestre e selezione della finestra 1 subplot(2,1,1)
Esecuzione del grafico x - Im(vp) plot(x,imag(vp))
Inserimento dell’etichetta sull’asse verticale ylabel(‘vp (V)’)
Inserimento del titolo title(‘Esempio 14.1’)
Selezione della finestra 2 subplot(2,1,2)
Esecuzione del grafico x - Im(vr) plot(x,imag(vr))
Inserimento dell’etichetta sull’asse orizzontale xlabel(‘x (km)’)
Inserimento dell’etichetta sull’asse verticale ylabel(‘vr (V)’)
Cambio di scala sull’asse verticale per rendere confrontabili i due grafici axis([-inf inf -4 4])

Tab. 1


Esempio 14.6

Si consideri una linea avente impedenza caratteristica R0 = 50 , chiusa su un carico costituito dalla serie di una resistenza RL= 70 e di una induttanza LL = 1 µH. Determinare il ROS alla frequenza di 2 MHz.

Soluzione

Alla frequenza indicata l’impedenza del carico è pari a L = RL + jL = 70 + j12,6 ; dalla 14.23 si ricava il coefficiente di riflessione del carico , e quindi il suo modulo, pari a r = 0,196; dalla 14.25 si ricava il ROS, pari a ROS = 1,49.

Definizione dell’impedenza caratteristica Z0=50;
Definizione dell’impedenza di carico ZL=70+j*12.6;
Calcolo di r r=abs((ZL-Z0)/(ZL+Z0))
Output

r =
    0.1959

Calcolo del ROS ROS=(1+r)/(1-r)
Output

ROS =
    1.4873

Tab. 2