VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV RADIOELEKTRONIKY FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT OF RADIO ELECTRONICS ROZLOŽENÍ PROUDU NA LINEÁRNÍCH ANTÉNÁCH BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR ZDENĚK DVOŘÁK BRNO 8

2 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV RADIOELEKTRONIKY FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT OF RADIO ELECTRONICS ROZLOŽENÍ PROUDU NA LINEÁRNÍCH ANTÉNÁCH CURRENT DISTRIBUTION ON LINEAR ANTENNAS BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR Zdě Dvořá doc. Ig. Zdě Nováč, CSc. BRNO, 8

3 LICENČNÍ SMLOUVA POSKYTOVANÁ K VÝKONU PRÁVA UŽÍT ŠKOLNÍ DÍLO uzavřá mz smluvím straam: 1. Pa/paí Jméo a příjmí: Zdě Dvořá Bytm: Ostrov ad Oslavou 9, Ostrov ad Oslavou, Naroz/a (datum a místo): 19. srpa 1985 v Vlém Mzříčí (dál j autor ) a. Vysoé učí tchcé v Brě Faulta ltrotchy a omuačích tchologí s sídlm Údolí 53, Bro, 6 jjímž jmém jdá a záladě písmého pověří děam aulty: pro. Dr. Ig. Zbyě Rada, přdsda rady oboru Eltroa a sdělovací tcha (dál j abyvatl ) Čl. 1 Spcac šolího díla 1. Přdmětm této smlouvy j vysoošolsá valačí prác (VŠKP): dsrtačí prác dplomová prác baalářsá prác já prác, jjíž druh j spcová jao... (dál j VŠKP bo dílo) Názv VŠKP: Vdoucí/ šoltl VŠKP: Ústav: Datum obhajoby VŠKP: Rozloží proudu a lárích atéách doc. Ig. Zdě Nováč, CSc. Ústav radoltroy VŠKP odvzdal autor abyvatl * : v tštěé ormě počt mplářů: v ltrocé ormě počt mplářů:. Autor prohlašuj, ž vytvořl samostatou vlastí tvůrčí čostí dílo shora popsaé a spcovaé. Autor dál prohlašuj, ž př zpracováváí díla s sám dostal do rozporu s autorsým záom a přdpsy souvsjícím a ž j dílo dílm původím. 3. Dílo j chráěo jao dílo dl autorsého záoa v platém zěí. 4. Autor potvrzuj, ž lstá a ltrocá vrz díla j dtcá. * hodící s zašrtět

4 Člá Udělí lcčího oprávěí 1. Autor touto smlouvou posytuj abyvatl oprávěí (lcc) výou práva uvdé dílo výdělčě užít, archvovat a zpřístupt studjím, výuovým a výzumým účlům včtě pořzovaí výpsů, opsů a rozmož.. Lcc j posytováa closvětově, pro clou dobu trváí autorsých a majtových práv dílu. 3. Autor souhlasí s zvřjěím díla v databáz přístupé v mzárodí sít hd po uzavří této smlouvy 1 ro po uzavří této smlouvy 3 roy po uzavří této smlouvy 5 lt po uzavří této smlouvy 1 lt po uzavří této smlouvy (z důvodu utají v ěm obsažých ormací) 4. Nvýdělčé zvřjňováí díla abyvatlm v souladu s ustaovím 47b záoa č. 111/ 1998 Sb., v platém zěí, vyžaduj lcc a abyvatl j ěmu pov a oprávě z záoa. Člá 3 Závěrčá ustaoví 1. Smlouva j spsáa v třch vyhotovích s platostí orgálu, přčmž po jdom vyhotoví obdrží autor a abyvatl, další vyhotoví j vložo do VŠKP.. Vztahy mz smluvím straam vzlé a upravé touto smlouvou s řídí autorsým záom, občasým záoím, vysoošolsým záom, záom o archvctví, v platém zěí a popř. dalším právím přdpsy. 3. Lcčí smlouva byla uzavřa a záladě svobodé a pravé vůl smluvích stra, s plým porozuměím jjímu ttu důsldům, olv v tís a za ápadě výhodých podmí. 4. Lcčí smlouva abývá platost a účost dm jjího podpsu oběma smluvím straam. V Brě d: 6. črva 8.. Nabyvatl Autor

5 Abstrat Baalářsá prác Rozloží proudu a lárích atéách s zabývá měří rozloží proudu a atéím vodč. Blíž j rozbrá prcp měří pomocí měřící smyčy. V té s duuj apětí přímo úměré magtcé duc, trou duuj proud, rozložý v atéím vodč v blízost měřící smyčy. Popsáy jsou taé důlžté paramtry atéy, tré můžm z rozloží proudu zísat. Prác hlouběj rozbírá mtodu měří pomocí měřící sody. K zpracováváí aměřých hodot apomáhá rozšířý program DISTRIB. Upravý zvlášť pro ráté a dlouhé atéy. Přložo j zadáí avržé laboratorí úlohy, vzorový protool a výpočt susodí rgrs, trou používá počítačový program. Abstract Bachlor s thss o Currt dstrbuto o lar atas s cocrd about possblts o masurg currt dstrbuto o ata. Thr s also clos pa o masurg prcpls wth hlp o masurg loop. Currt th loop s ductd cotual proporto to magtc ducto, whch s ductd by th currt dstrbutd o ata coductor promty o masurg loop. Thr ar also dscrbd mportat paramtrs o ata, whch ca b got rom currt dstrbuto. Ths thss dscusss about th mthod o masur wth th sod mor dtal. Th padd program DISTRIB hlps to procss masurd valus. Ths program s modd spcally or short ad log atas. Thr s closd th projctd submsso o laboratory rcs, a mplary protocol ad susodal rgrsso calculato, whch s usd by th computr program.

6 Klíčová slova Rozloží proudu; zdálvé prodlouží; vyzařovací dagram; soda; apromac susovou. Kywords Currt dstrbuto; appartly logato; radato pattr; prob; susodal rgrsso.

7 Bblogracá ctac DVOŘÁK, Z. Rozloží proudu a lárích atéách. Bro: Vysoé učí tchcé v Brě, Faulta ltrotchy a omuačích tchologí, 8. 47s. Vdoucí baalářsé prác doc. Ig. Zdě Nováč, CSc.

8 Prohláší Prohlašuj, ž svou baalářsou prác a téma Rozloží proudu a lárích atéách jsm vypracoval samostatě pod vdím vdoucího baalářsé prác a s použtím odboré ltratury a dalších ormačích zdrojů, tré jsou všchy ctováy v prác a uvdy v szamu ltratury a oc prác. Jao autor uvdé baalářsé prác dál prohlašuj, ž v souvslost s vytvořím této baalářsé prác jsm porušl autorsá práva třtích osob, zjméa jsm zasáhl dovolým způsobm do czích autorsých práv osobostích a jsm s plě vědom ásldů poruší ustaoví 11 a ásldujících autorsého záoa č. 11/ Sb., včtě možých trstěprávích důsldů vyplývajících z ustaoví 15 trstího záoa č. 14/1961 Sb. V Brě d 6. črva 8... podps autora Poděováí Děuj vdoucímu baalářsé prác doc. Ig. Zdňu Nováčov, CSc. za účou mtodcou, pdagogcou a odborou pomoc a další cé rady př zpracováí mé baalářsé prác. V Brě d 6. črva 8... podps autora

9 Obsah 1 Úvod Rozloží proudu a lárí atéě Použtí rozloží proudu podél atéího vodč Zdálvé prodlouží apactí atéy Výpočt směrové charatrsty Výpočt vyzářého výou a odporu září Výpočt vstupího odporu z tor áhradího vdí Měří proudu v atéím vodč Výpočt magtcé duc oolo atéího vodč Vzorc pro výpočt magtcé duc B Omzí trvalu tgrac výpočtu magtcé duc B Závslost mg. duc a vzdálost od vodč Napětí duovaé v sodě Kruhová soda Pravoúhlá soda Měřící pracovště Zapojí pracovště Zapojí měřící sody Počítačový program,distrib Závěr Použtá ltratura Přílohy Susodí rgrs mtodou jmších čtvrců Apromac pro dvě zámé Apromac pro tř zámé Laboratorí úloha: Měří rozloží proudu a lárích atéách Úvod Cíl prác Přístroj a pomůcy Domácí příprava Mtoda měří Zadáí úlohy Pozámy měří Ltratura Návod programu DISTRIB DISTRIB ráté atéy DISTRIB dlouhé atéy Vzorový protool... 4

10 Szam obrázů Obráz 1 Kapactě zaočá atéa a) rozloží proudu, b) určí zdálvého prodlouží... 1 Obráz Výpočt magtcého pol I, trý protéá dlouhým přímým vodčm o zadbatlém průřzu Obráz 3: Zobrazí ruhové sody a dů Obráz 4 Zobrazí čtvrcové sody a dů Obráz 5 Schéma měřícího pracovště Obráz 6 Dtal měřící sody: a) symtrcá, b) symtrcá Obráz 7 Zobrazí směrů duovaých proudů a smyčc Obráz 8 Sschéma měřící sody... Obráz 9 Vstup dat... 1 Obráz 1 Procdura pro směrovou charatrsu... Obráz 11 Procdura útlumu... Obráz 1 Procdura pro gray rátých até... 3 Obráz 13 procdura susoudí rgrs... 3 Obráz 14 Procdura pro gray dlouhých até... 4 Obráz 15 Procdura vstupu dat prováděé pomocí zadáváí tlumí... 4 Obráz 16 Procdura proudové dstrbuc... 5 Obráz 17 Procdura vstupu dat smulac prováděé pomocí průměru ram... 5 Obráz 18 Procdura zajšťující tlumí pomocí dosazováí... 6 Obráz 19 Procdura pro zajštěí sutčého poloměru... 6 Obráz a) Rozloží proudu a apactě zaočé atéě b) K určí zdálvého prodlouží atéy Δl Obráz 1 Uspořádáí pracovště pro měří proudové dstrbuc Obráz Symtrzac měřící smyčy Obsah CD BP Rozloží proudu a lárích atéách.doc BP Rozloží proudu a lárích atéách.pd BP Rozloží proudu a lárích atéách.rar Program: DISTRIB ráté atéy Program: DISTRIB ráté atéy.rar Program: DISTRIB dlouhé atéy Program: DISTRIB dlouhé atéy.rar

11 1 Úvod 1.1 Rozloží proudu a lárí atéě Lárí atéa j tvořa jdím bo ěola vodč. U symtrcých até j jdou svorou změ, bo vodvá dsa olmá a atéí prut. Po přpojí apětí a svory protéá atéím vodčm proud. Tto proud vša í v všch místch stjý. J rozlož podl uc I(z), trou azývám proudová dstrbuc. Fuc proudové dstrbuc j urča orajovým podmíam. Proud j rozlož ta aby spll podmíu: a povrchu dooal vodvého atéího vodč má tčá složa vtoru E ulovou hodotu. Lárí atéy svým tvarm přpomíají vdí. Z tor pra j zámo, ž rozloží proudu a atéě j přblžě stjé, jao a tvarově a rozměrově stjém vdí. Symtrcý dpól lz považovat za rozvřé vdí a oc aprázdo. Bud zd stovat stojatá vla s uzlm a oc. Rozloží bud susové. Rozloží a symtrcém dpólu j podobé. Větší odchyly jsou patré v oolí uzlů. Ty jsou způsobé důsldm vyzařováí a taé určtým ztrátam atéy. Mohou být loálě výzamé, al př výpočtu jsou potlačy tgrací. Př matmatcé ormulac susové uc proudové dstrbuc vycházím z rovc pro bzztrátové vdí. I U Z ( ξ ) I ( ξ ) j s( ξ ), (1.1) π -vlové číslo, λ c λ -déla vly, c rychlost světla, U a I jsou apětí a proud a oc vdí. Z j charatrstcá mpdac vdí. ξ l-z j vzdálost od oc. Pro bzztrátové vdí a oc aprázdo (I ), tré dobř ahrazuj ráté a té atéy platí vztah susové uc proudové dstrbuc: I U ( z) j [ ( l z) ] I [ ( l z) ] ma Z s. (1.) Mám-l atéu zaočou charatrstcou mpdací d U /I Z : I jξ jz ( ξ ) I I ( z) I vst. (1.3) Na atéě bud tlumá postupá vla. Pro atéu s ratačí zátěží X U /I upravím vztah: I ( z) I s[ ( l Δl z) ] ma. (1.4) Na oc ram proud lsá ul, atéa j zdálvě prodlouža o ús Δl. Atéa má stjé vlastost jao vvaltí atéa s rálou zátěží. J oomcy výhodá. Δl s azývá zdálvé prodlouží. 11

12 1. Použtí rozloží proudu podél atéího vodč Rozloží proudu podél atéího vodč umožňuj zjstt dalších paramtry atéy Zdálvé prodlouží apactí atéy Z polohy mty j možo ortačě určt prodlouží Δl. Podl vzorc: Δl λ / 4. (1.5) Obráz 1 Kapactě zaočá atéa a) rozloží proudu, b) určí zdálvého prodlouží Přsější hodotu lz zísat mtodou jmších čtvrců. Záladí rovc (1.4) larzujm substtucí: po dosazí dostam tvar: ( ) 1 I y arcs (1.6) I ma y Δl. (1.7) Nám změřé hodoty proudu (apětí) dosazujm do vzorc (1.6) od oc atéy. Po přročí mama (I ma ) upravím vzorc do tohoto tvaru ( ) 1 I y 18 arcs. (1.8) I ma Zadbáím této sutčost by způsoblo zlomí směrc přímy v místě mama směrm os. Poud zvolím v souřadém systému XY stjá měříta a osách, dostam přímu s slom 45 obráz 1.b). Tto prcp výpočtu lz použít pro ortačí výpočt zdálvého prodlouží atéy o Δl. Výpočt můž obsahovat určtou jstotu, protož pracujm s omzým počtm změřých hodot, tré mohou být zatížy růzým chybam. A taé at, ž změřá hodota I ma musí být sutčá mamálí ampltuda proudu a atéím vodč. Tuto hodotu musím vůbc změřt, poud měřím a vlm ráté atéě a hodota mama s achází v změřých hodotách. Nbo 1

13 můžm změřt dvě hodoty I ma al hodota opravdového mama bud lžt mz m a logcy bud o ěco větší. Přsější postup, výpočtu zdálvého prodlouží j vysvětl v aptol (7.1). Jdá s o mtodu jmších čtvrců. Kdy změřé body s apromují susovou ucí. Zalost této rovc umoží alézt bod dy rozloží proudu prot s osou a tdy vypočítat zdálvé prodlouží. 1.. Výpočt směrové charatrsty Každý us atéy, a ěmž byl změř proud, lz považovat za lmtárí dpól. Jjch příspěvy příspěvy jjch zrcadlových odrazu (v případě použtí vodvé dsy jao rltoru) s umrcy sčtou. To lz udělat pro aždý směr v trém chcm vypočítat hodotu tzty pol Výpočt vyzářého výou a odporu září Zám-l tztu pol, můžm vypočítat v aždém místě plošou hustotu výou. Itgrací po ulové ploš lz vyjádřt vyzářý výo P Σ. Nsymtrcá atéa vyzařuj j do jdoho poloprostoru. Září j rotačě souměré podl osy atéy. Itgrac provádím pouz po jdé polooul (-π/) a tgrac podl úhlu φ dává hodotu π. Odpor září vztažý vstupímu proudu vypočítám: P R vst. (1.9) I vst vst 1..4 Výpočt vstupího odporu z tor áhradího vdí Impdac atéy j možo vypočítat áhradou atéy vdím s vlovým odporm Z a ostatou útlumu β. Vlový odpor s určí mtodou střdího potcálu. β určím z výsldů měří rozloží proudu. Měří proudu v atéím vodč.1 Výpočt magtcé duc oolo atéího vodč.1.1 Vzorc pro výpočt magtcé duc B Odvozý vzorc pro výpočt magtcé duc oolo očě dlouhého atéího vodč byl přvzat z učbc Fyza HRW (autorů: D. Hallday R. Rsc J. Walr). Hldá s magtcá duc B v bodě P lžícím v vzdálost R od vodč, ja uazuj obráz. 13

14 Obráz Výpočt magtcého pol I, trý protéá dlouhým přímým vodčm o zadbatlém průřzu Vlost magtcé duc, trou vytvoří v bodě P proudový lmt I ds, j dáa rovcí μ I ds sθ db. (.1) 4π r Směr magtcé duc db a obrázu j urč vtorovým součm ds r, tj. db j olmé a rovu obrázu má směr od ás. Všchy proudové lmty, a tré vodč rozdělujm, vytváří v bodě P příspěvy db v stjém směru. Vlost magtcé duc v bodě P proudovým lmty z vodč zísám tgrací příspěvů db (rovc.1). Mz proměým θ, s a r platí tyto vztahy r s R, (.) R sθ s( π θ ). (.3) s R Vztahy (.) a (.3) dosadím do rovc (.1) a tgrací dostam μ I R ds π B 3/ ( s R ) (.4) d μ j prmtvta vaua I ostatí proud rovoměrě rozlož a vodč R vzdálo měřého bodu od atéího vodč S ostata podl tré tgrujm. Napájím-l atéí vodč harmocý proud I ma upravím vzorc do ásldujícího tvaru ( s R ) [ ( s) ] μ R I s ds π ma B 3/ (.5) d I ma mamálí hodota proudu (v mamu) vzdálost od oc atéy. 14

15 .1. Omzí trvalu tgrac výpočtu magtcé duc B K zajštěí rychljšího výpočtu magtcé duc B s můžm dovolt zrátt mz tgrálu. Namísto mzí od míus oča po očo, a hodotu zajšťující dostatčě rychlý výpočt. Zrychlím výpočt a úosou mz a zárovň s dopustím vlé chyby. Hodoty v proctch uazují vlost chyby tré s dopustím zrácím mzí. Odvozí chyby bylo zísáo z orétích výpočtů magtcé duc pomocí vzorc (.5). Př 15 MHz a,5 m, tdy v mtě susové dstrbuc. Tabula 1: Vlv zrácí mzí tgrálu a vlost chyby výpočtu mg. duc B R,5m R,1m R,m Zrácí mz -m,m Proctuálí vyjádří chyby [m] očo,%,%,%,,3%,13%,5%,1,13%,5%,%,9,15%,61%,4%,8,%,77% 3,%,7,5% 1,% 3,9%,6,35% 1,36% 5,%,5,5%,% 7,%,4,77% 3,% 1,6%,3 1,36% 5,% 16,8%, 3,% 1,6% 9,3%,15 5,% 16,8% 4,%,1 1,6% 9,3% 55,3%,5 9,3% 55,3% 75,8%.1.3 Závslost mg. duc a vzdálost od vodč J patré z rovc (.4) a (.5), ž mg. duc závsí taé a vzdálost od měřého vodč. Tabula Závslost magtcé duc a vzdálost od atéího vodč R B [m] [T],5,E-7,1 1,1E-7, 5,5E-8,3 3,65E-8,4,75E-8,5,E-8,6 1,83E-8,7 1,57E-8,8 1,38E-8,9 1,E-8,1 1,1E-8 Údaj v tabulc byly vypočty podl vzorc (.5) s orétím hodotam: 15 MHz,,5 m v mtě, R vzdálost od očě dlouhého atéího vodč, μ 4π*1-7 [-TmA -1 ], I ma 1mA. Z tabuly vyplývá, ž př zvětší atuálí vzdálost R a polovu s ám magtcá duc síží. 15

16 B [T],5E-7,5E-7,E-7 1,75E-7 1,5E-7 1,5E-7 1,E-7 7,5E-8 5,E-8,5E-8,E,1,,3,4,5,6,7,8,9,1 R [m] Gra 1 Závslost magtcé duc B a vzdálost od atéího vodč Z aptoly (.1.) a (.1.3) vyplývá, ja j třba umístt měřící sodu atéímu vodč ta. Musí být co jblíž u atéího vodč. A běhm clého měří tuto vzdálost zachovat, aby docházlo chybě měří. Soda umístěá co jblíž má větší sltví úč. To zamá, ž valá část duovaého apětí bud z bzprostřdího oolí sody. Naopa soda umístěá v větší vzdálost bud přvážou část magtcé duc sbírat z šroého oolí. To bud mít za ásld zavádějí výsldy v podobě zřtlých mam a mm.. Napětí duovaé v sodě..1 Kruhová soda V artézsém souřadém systému lz vypočítat obsah ruhu pomocí dvojého tgrálu: S r r r r ( ) R 1 dy d R ( ), (.6) d: souřadc střdu ruhové smyčy v os od oc atéy R souřadc střdu ruhové smyčy v os y r poloměr ruhové smyčy. 16

17 Dosadím-l rovc (.5) do rovc (.6) dostávám trojý tgrál pro výpočt magtcého tou protéající měřící smyčou umístěou lbovolě v blízost atéího vodč, trým protéá harmocý proud r r ( ) R m μ y Ima s Φ π r r ( ) R m ( s y ) [ ( s) ] 3 ds dy d d: -m,m jsou zrácé mz tgrálu pro výpočt příspěvů v jdom bodě ruhu., (.7) Obráz 3: Zobrazí ruhové sody a dů Jdotou magtcého tou j 1 Wb (wbr), ja taé 1 V.s (volt-suda).. Pravoúhlá soda Výpočt podl rovc (.7) j vlm složtý. Pro ortačí výpočt tví. Kruhovou smyču ahradím čtvrcovou o délc stray r. Podl tortcých úvah můžm podélý směr zadbat. Proto chám tgrál pouz v olmém směru a osu atéy. Po výpočtu tohoto tgrálu výsld vyásobím r, což j déla stray čtvrc. R r m y I r μ ma s Φ π Rr m ( s y ) [ ( s) ] 3 ds dy (.8) d: R střd čtvrcové sody od atéího vodč, r déla stray čtvrcové sody, 17

18 Obráz 4 Zobrazí čtvrcové sody a dů 3 Měřící pracovště 3.1 Zapojí pracovště Na obrázu 5 j schématcy arslo uspořádáí pracovště. Nsymtrcá atéa j buza grátorm. Měří s provádí posouváím malé smyčy podél atéího vodč. Smyča s posouvá rovoběžě s osou atéího vodč. Magtcé pol uzavírá olm vodč sločáry. Ty prochází plochou smyčy a duují v í apětí měřé sltvím mrovoltmtrm. Tím s zamzí měří růzých duovaých apětí z jých zdrojů, acházjících s v blízost pracovště s jou rvcí. Z hldsa rozloží proudu ám zálží a rlatvích hodotách. Obráz 5 Schéma měřícího pracovště 18

19 3. Zapojí měřící sody Obráz 6 Dtal měřící sody: a) symtrcá, b) symtrcá Na obrázu 6 jsou zarsly dva možé prcpy zapojí měřící smyčy. Nsymtrcá sody (Obráz 6a) lz zapojt přímo do sltvího mroampérmtru přs oaálí abl. Jhož vstup j taé symtrcý. U symtrcé sody (Obráz 6b) musí být použt symtrzačí prv. Soda s chová jao clý závt. S tím, ž polovou smyčy tč proud uvtř a druhou polovou tč a povrchu. Vlý vlv a přsost měří má ostruc sody. J třba aby soda měla optmálí vlost. Poud j soda dostatčě malá a blízo vodč, rozhoduj o vlost duovaého apětí pratcy j proud v místě sody. Př větších rozměrch sody a větší vzdálost od atéy s a sodě bud duovat složa proudu v šroém oolí sody. Obráz 7 Zobrazí směrů duovaých proudů a smyčc Z obrázu 7 j vdět, tč-l vtřím vodčm proud jdím směrm bud z vtří stray pláště téc stjý proud opačým směrm. V místě štěrby přchází proud a vější strau smyčy. Na druhé straě musí téc proud po vtří straě prot směru hodových ručč. Ja j azačo, dosta s tam z vějšího pláště sody. Bud-l dodrža podmía: aby obě rama byl stjě dlouhá, bud oolo clé smyčy protéat stjý proud. Na přívodím ablu (a plášt) potč žádý proud. Už př vlm malých odchylách v délách půlram můž být chyba začá. Za povšmutí stojí taé přívodí abl, podíljící s a chybě měří tazvaým prosaováím 19

20 Na Obráz 8 j zobrazo orétí schéma sody, používaé v laboratoř UREL. Obráz 8 Sschéma měřící sody

21 4 Počítačový program,distrib 4.1 Zjdodušé bloové schéma Vstup dat s -start A vstup výchozích dat : Načtí posldího vstupu; B zpracováí proudů : Součástí j rozhodutí o zpracováí proudů zadaých v dcblch C -podmía potvrzí vstupu ových dat D -tělo zpracováí dat : uloží do pamět vstupích dat E -zpracováí proudů a přízvá data vhodá pro prác v ostatích procdurách F -zjšťováí jvyššího a jžšího proudu pro ostatí procdury G - voláí procdury utlumu H -voláí procdury pro směrovou charatrstu I voláí procdury (pro výpočt graů rátých até včtě susodí rgrs - a rátých atéách) (pro výpočt graů dlouhých até, vyrslí graů - a dlouhých atéách) -d Obráz 9 Vstup dat 1

22 4.1. Procdura pro směrovou charatrstu s -start A -cylus upřsňující hodoty směrové charatrsty B -astaví pomocých proměých C -zjštěí sutčých a dálích směrů a jjch mam D -ormováí charatrst -d Obráz 1 Procdura pro směrovou charatrsu Procdura útlumu s -start A -cylus hldáí jmšího proudu B -určí poměru stojatých vl C -výpočt pro ásldující určí tlumí D -určí tlumí E -určí vstupího odporu atéy -d Obráz 11 Procdura útlumu

23 4.1.4 Procdura pro gray rátých até s -start A -astaví popsů graů a vyčštěí rslící plochy B -zjštěí hodot pro árs prodlouží a vyrslí řv susody C -vyrslí graů směrové charatrsty D -výpočt prodlouží -d Obráz 1 Procdura pro gray rátých até Susodí rgrs s -start A -výpočt sum pro zjštěí octů B -výpočt octů pro vyrslí susodí rgrs -d Obráz 13 procdura susoudí rgrs 3

24 4.1.6 Procdura pro gray dlouhých até s -start A -astaví popsů graů a vyčštěí rslící plochy B -vyrslí vstupích dat C -vyrslí graů směrové charatrsty d Obráz 14 Procdura pro gray dlouhých até Vstup dat smulac prováděé pomocí zadáváí tlumí s -start A -podmía potvrzí vstupu ových dat B -tělo zpracováí dat -uloží do pamět vstupích dat C -voláí procdury proudové dstrbuc D -voláí procdury pro směrovou charatrstu E -voláí procdury pro gray dlouhých até -d Obráz 15 Procdura vstupu dat prováděé pomocí zadáváí tlumí 4

25 4.1.8 Procdura proudové dstrbuc s -start A -zajštěí tortcých proudů B -zjštěí jmšího proudu - uté pro ásldující určí poměru stojatých vl -d Obráz 16 Procdura proudové dstrbuc Vstup dat smulac prováděé pomocí průměru ram s -start A -podmía potvrzí vstupu ových dat B -vstup dat C -voláí procdury zjšťující tlumí pomocí dosazováí D -voláí procdury pro gray dlouhých até -d Obráz 17 Procdura vstupu dat smulac prováděé pomocí průměru ram 5

26 4.1.1 Procdura zjšťující tlumí pomocí dosazováí s -start A -cylus probíhající doud bud alzo požadovaé tlumí B -dosazováí tlumí C -voláí procdury proudové dstrbuc D -voláí procdury pro směrovou charatrstu E -voláí procdury pro zjštěí sutčého poloměru F -zjštěí shody pro určí tlumí -d Obráz 18 Procdura zajšťující tlumí pomocí dosazováí Procdura pro zjštěí sutčého poloměru s -start A -zjštěí clového odporu atéy B -úprava hodot popsující vlastost atéy -d Obráz 19 Procdura pro zajštěí sutčého poloměru 6

27 4. Strutura a obsah programu DISTRIB Program, trý jsm obdržl pro doplěí j složtý hlavě vůl vlému možství proměých. Větša z těchto proměých byla pojmováa až zmatčě, taž jjch pravý výzam m jprv ual. Přd začátm mé prác jsm tdy aalyzoval většu proměých a pojmoval j srozumtlým stylm, dy prví malá písma avíc říají jaého jsou datového typu a zbývající ozačují smysl proměé, trý ám slovm, olv zratou, říá o jaou yzálí vlču s jdá. Další přážou v čtlost bylo pořadí v trém byly jdotlvé procdury apsáy, jlož s odazují jda a druhou ta j pro ahlížjícího čtlější, aby byly procdury sřazy chroologcy podl spouštěí programm. Další a možá jvětší přážou bylo, ž tto program byl apsá pravděpodobě víc ž jdím programátorm, což s projvlo a stylu psaí zdrojového ódu. Korétě to byly vlá a malá písma a počátu cylů or a u dalších ucí. Poté jsm s taé všml, ž jdomu z programátorů zřjmě stačlo odsazovat o jdu mzru místo stadardě zavdých dvou a víc příazů bylo apsáo a jdom řádu a oddělo střdíy. Tyto vzuálí závady sc měly a chod programu žádý vlv, al pro doplěí programu a zvláště čtlost v ěm bylo vhodé j odstrat. Zjdodušé bloové schéma j schéma zachycující důlžté roy v těl programu. Na rozdíl od úplého bloového schématu zobrazuj dtal aždého řádu zdrojového ódu, trý by byl většou tvoř jdoduchým příazm, bo úpravou dosavadích hodot proměých popsujících vlastost aměřých hodot a até. Zdrojový ód j psaý srozumtlou ormou, dy í použto zracováí výrazů, taž j a prví pohld zámo, jaý výzam má aždá proměá. Většu programu jsm obdržl, má vlastí prác spočívá v pochopí a využtí procdur pro procdury ové, tré počítají prodlouží a proloží ucí susody. Matmatcé postupy těchto ucí jsou popsáy v jé aptol. Nové, mou přdaé procdury, jsou procdury popsaé v aptolách 4.1.1, 4.1.9, 4.1.5, Dál jsm přdal procdury, tré uládají vložá data prostřdctvím abídy programu a taé tyto uložá data doážou otvřít pro pozdější změy bo otrolu. Fuc programu jsm rozčll do dvou samostatých aplací, jjchž jádro j z část stjé budu l s dál zmňovat a strutuř programu pa myslím obou aplací současě, protož s lší pouz zásadím voláím líčových procdur pro gray rátých até a dlouhých até, což j azačo v bloovém schématu a obrázu 9. Program j domová dvěma pol pro vyrslováí graů. Prví slouží pro gra rozloží proudu, druhý pro směrovou charatrstu. Clý program j ovládá rací a stsutí tlačít, dy s abíd ové oo čající pro zadáí vstupích hodot. Prví tlačíto s popsm MĚŘENÍ pracuj s aměřým proudy, a tdy s možou chybou př pořzováí těchto výsldů. Druhé s popsm,simulace (pouz program dlouhých até) aopa smuluj chováí charatrstcé pro vstupí hodoty. Třtí, mou přdaé tlačíto,simulace (pouz program dlouhých até) pracuj taé bz aměřých hodot, al s jým vstupm. Zadává s přímo průměr ram v [mm], místo doposud zadávaého tlumí [Np/m]. Ja využívá procdury druhého tlačíta. V programu jsou jdoduché procdury zastřšé procdurou spouštějící tyto jdoduché procdury, což v výsldu rozděluj clý výpočt a sér roů. Stavba druhého programu j složá pouz z jdoho tlačíta MĚŘENÍ, tré zastává obdobou uc jao v aplac pro dlouhé atéy lší s pouz procdurou vyrslováí graů a výpočtů zdálvého prodlouží. J obohac o ltry zobrazí sutčého rozloží proudu, apromovaého a atéím vodč a směrc zdálvého prodlouží jdodušším výpočtm. 7

28 5 Závěr Prác rozbírá možost měří rozloží proudu podél atéího vodč pomocí měřící sody. J vysvětlo čmu lz tuto charatrstu atéy použít. Dtalě j zoumá prcp měří oolo atéího vodč. A ároy tré jsou a měří lady. Cílm prác byl dodělat stávající program DISTRIB. T byl rozděl a dva samostaté, zpracovávající hodoty změřé a rátých a dlouhých atéách. Do programu s rátým atéam byla vložá procdura, apromující změřé hodoty susovou ucí. Vzhldm dostatu ormací o susové rgrs j řší této procdury uvdo v příloz, pro dvě možé modac. K programu byly vypracováy zjdodušé bloové schéma. Přložo j zadáí laboratorí úlohy. A protool s aměřým hodotam. 8

29 6 Použtá ltratura [1] ČERNOHORSKÝ,D., TICHÝ, J. Atéí měří. Srptum VAAZ v Brě. Bro: VAAZ, 197. [] ČERNOHORSKÝ,D., Nováč,Z. Atéy a šíří rádových vl Přdášy. Mj srvs, Bro,1 [3] Nováč,Z. Atéy a šíří rádových vl Laboratorí cvčí. Mj srvs,bro,5 [4] Hallday,D., Rsc,R., Walr,J., Fyza. Naladatlství VUTIUM 3 9

30 7 Přílohy 7.1 Susodí rgrs mtodou jmších čtvrců Apromac pro dvě zámé Záladm výpočtu uvdého postupu j zámost rvc susové charatrsty, trou proládám změřé body. Zadbám taé posuutí v směru y. Přdmětm hldáí j vlost su oct a a posuutí a os oct b v rovc (7.1). Výchozí stuac j tato: Jsou dáy body,,...,, a učí hodoty v ch y. Budm hldat susovou uc o rovc y a s( b), (7.1) trá bud co jlép procházt mz body [, y],,...,. Kd a,b -jsou ostaty tré hldám. -j vlové číslo, tré zám z zadaé rvc a grátoru. Tím ž j zámo vlové číslo, tré s vypočt z zadaé rvc π π, (7.) λ c s hldáí octů a,b vlm zjdoduší. λ -vlová déla c -rychlost světla v vauu -rvc, trou apájím atéí vodč. Rovcí (7.1) s upraví a tvar ( ) ( b) a ( ) s( b) y a s (7.3) Pro zjdoduší byla zvola vhodá substtuc a a s ( b) ( b). (7.4) Dosazím substtuc (6.4) do rovc (7.3) s zísá rovc, trá s použj pro výpočt ( ) ( ) y s. (7.5) Ozačím chybu apromac (7.5) v -tém bod, tj. ( ) y ( ) ( ) y y s (7.6) Jlož body [, y] jsou dáy, chyba závsí pouz a octch,. Uazuj s, ž vhodé rtérum pro určí ooho co jlpšího prochází j, aby součt druhých moc (bol čtvrců) chyb v jdotlvých bodch byl mmálí. Tto součt začím ρ. Chcm tdy mmalzovat uc 3

31 31 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) y y y y s s s s, ρ. (7.7) Vlču ρ s azývá vadratcá odchyla. Z drcálího počtu ucí víc proměých j zámo, ž utou podmíou pro to, aby ρ (,) abývala mma, j podmía splěí rovc ( ) ρ a ( ) ρ. (7.8) Výpočt parcálích drvací ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) y 1 s s ρ ( ) ( ) ( ) ( ) s s s y ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) y 1 s ρ ( ) ( ) ( ) ( ) s y Nyí s položí vypočté parcálí drvac rovy, po sadé úpravě (vydělím a přvdím ětrých sum a druhou strau rovc) dostam tzv. ormálí rovc s zámým,: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) y y s s s s. (7.9) Vypočté octy a s přpočtou podl rovc (7.4). Výsldm j rovc susové uc (7.1) s jž přdm zámou rvcí.

32 7.1. Apromac pro tř zámé Záladm výpočtu uvdého postupu j zámost rvc susové charatrsty, trou proládám změřé body. Přdmětm hldáí j vlost su (oct a), posuutí a os (oct b) a posuutí a os y (oct c) v rovc (7.1). Výchozí stuac j tato: Jsou dáy body,,...,, a učí hodoty v ch y. Budm hldat susovou uc o rovc y a s( b) c, (7.1) trá bud co jlép procházt mz body [, y],,...,. Kd a,b,c -jsou ostaty tré hldám. -j vlové číslo, tré zám z zadaé rvc a grátoru. Tím ž j zámo vlové číslo, tré s vypočt z zadaé rvc π π, (7.11) λ c s hldáí octů a,b,c vlm zjdoduší. λ -vlová déla c -rychlost světla v vauu -rvc, trou apájím atéí vodč. Rovcí (7.1) s upraví a tvar ( ) ( b) a ( ) ( b) c y a s s (7.1) Pro zjdoduší byla zvola vhodá substtuc a a s ( b) ( b). (7.13) Dosazím substtuc (7.13) do rovc (7.1) s zísá rovc, trá s použj pro výpočt ( ) ( ) c y s. (7.14) Ozačím chybu apromac (7.14) v -tém bod, tj. ( ) y ( ) ( ) c y y s. (7.15) Jlož body [, y] jsou dáy, chyba závsí pouz a octch,,c. Uazuj s, ž vhodé rtérum pro určí ooho co jlpšího prochází j, aby součt druhých moc (bol čtvrců) chyb v jdotlvých bodch byl mmálí. Tto součt začím ρ. Chcm tdy mmalzovat uc 3

33 33 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) c y c y c y c y c s s s s,, ρ (7.16) Vlču ρ s azývá vadratcá odchyla. Z drcálího počtu ucí víc proměých j zámo, ž utou podmíou pro to, aby ρ (,) abývala mma, j podmía splěí rovc ( ) ρ a ( ) ρ a ( ) c ρ. (7.17) Výpočt parcálích drvací ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) c y 1 s s ρ ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) s s s s y c ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) c y 1 s ρ ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) s y c ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) c y c 1 s s ρ ( ) ( ) ( ) 1 s y c Nyí s položí vypočté parcálí drvac rovy, po sadé úpravě (vydělím a přvdím ětrých sum a druhou strau rovc) dostam tzv. ormálí rovc s zámým,,c: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) y c y c y c 1 s s s s s s. (7.18) Vypočté octy a s přpočtou podl rovc (7.13). Výsldm j rovc susové uc (7.1) s jž přdm zámou rvcí.

34 7. Laboratorí úloha: Měří rozloží proudu a lárích atéách 7..1 Úvod Rozloží proudu podél atéího vodč j popsáo ucí bo gram proudové dstrbuc I(z). Pro výpočt vyzařováí até j možé využít rozloží proudu a gomtrcy vvaltím vdí. Pro ráté a té atéy vyhoví áhrada vdím bz ztrát. V obcějších stuacích lz shodu zlpšt zavdím útlumu áhradího vdí. Odchyly mz sutčým a susovým rozložím proudu s projví přdvším v oolí uzlů proudu. V směrové charatrstc pa tzta pol lsá ul. Pro bzztrátové vdí aprázdo, tré dobř ahrazuj ráté a té atéy, platí rovc I ( z) I s[ ( l z) ] ma, (7.19) d π/λ -j vlové číslo, l -j déla vdí (jdo ram dpólu), z -j souřadc měřá od oc vdí (rama atéy). Pro atéy s rálou zátěží K a oc ram lsá proud ul. Atéa j zdálvě prodlouža o ús Δl a pro rozloží proudu platí rovc I ( z) I [ ( Δl) ] ma, (7.) d souřadc j měřá od oc atéy. Zalost rozloží proudu a atéím vodč umožňuj vypočítat další paramtry atéy: a) zdálvé prodlouží apactě zaočé atéy Ortačě j možo určt prodlouží Δl z polohy mty, pro trou platí podl Obráz. Δl 4 (7.1) λ. Obráz a) Rozloží proudu a apactě zaočé atéě b) K určí zdálvého prodlouží atéy Δl Přsější hodotu Δl zísám mtodou jmších čtvrců. Záladí rovc (7.) s larzuj substtucí 34

35 ( ) 1 I y arcs (7.) I ma a po dosazí dostam jdoduchý tvar y Δl. (7.3) Ktrý j rovcí přímy v souřadcích,y. Příma má slo 45 poud volím a obou osách stjá měříta (Obraz 1a). b) výpočt směrové charatrsty Každý ús atéy, a ěmž byl změř proud, považujm za lmtárí dpól. Příspěvy září jdotlvých dpólů a jjch zrcadlových obrazů (podl vodvé dsy) s umrcy sčtou pro aždý směr, v trém chcm vypočítat hodotu tzty pol. Př výpočtu směrové charatrsty j možo vychat čly 6/r a p(-jr), vša čly p(-jδr ).Fáz stojaté proudové vly j mz uzly stálá, sousdích půlvlách s lší o 18. c) výpočt vyzářého výou a odporu září Z zámé tzty pol lz vypočítat v aždém místě plošou hustotu výou a jjí tgrací po ulové ploš olm atéy určt vyzářý výo P. Měrá symtrcá atéa vyzařuj j do jdoho prostoru a jjí září j rotačě souměré podl osy atéy. Itgruj s pa j podl jdé polooul (θ v mzích od do π/) a tgrac podl φ dává hodotu π. Itgrál s řší umrcy sumací příspěvů pro m1 směrů θ. Odpor září R vztaží vstupímu proudu s vypočítá pod vztahu vst R vst P I vst. (7.4) d) výpočt vstupího odporu z tor áhradího vdí Impdac atéy j možo přblžě vypočítat taé áhradou atéy vdím s jstým vlovým odporm Z a ostatou útlumu β. Vlový odpor Z s určí mtodou střdího potcálu a ostata β z výsldů měří rozloží proudu. Pro čtl PSV a vdí s ztrátam platí PSV I I ma m m 4m 1 1 m, (7.5) d mβλ/4.protož hodotu PSV j možo přsě určt z změřého průběhu proudu, j možo (umrcým) řším rovc (7.5) vypočítat ostatu β. Pa odpor áhradího vdí R 1 Z β. Z rovost výoů P vyzářého atéou a výou ztracého a vodčích áhradího vdí j možo vypočítat hodotu odporu R 1, určt vlový odpor áhradího vdí Z a aoc průměr vodč, trému př zámé délc l odpovídá vlový odpor Z. 35

36 7.. Cíl prác a) számt s s měřím proudové dstrbuc a lárích atéách b) změřt rozloží proudu a modlch symtrcých atéách, výsldy využít vattatvímu ověří pozatů z tor c) aučt s využívat proudové dstrbuc staoví dalších paramtrů até 7..3 Přístroj a pomůcy grátor a sltví mrovoltmtr (3-3 MHz) umělá změ,9,9 m s průchodou (rltor) stíěá smyča (soda) s oaálím výstupm modly até program DISTRIB (pro ráté a dlouhé atéy) 7..4 Domácí příprava prostudujt s rozloží proudu a lárích atéách szamt s s mtodou měří a promyslt s postup prác vyhodocí odvoďt vztah pro výpočt zdálvého prodlouží, lárí rgrs 7..5 Mtoda měří Schématcé uspořádáí pracovště j arslo a Obráz 1. Nsymtrcá atéa j buza prot vodvé dsc. Podl atéy j možo v malé vzdálost posouvat malou smyču. Magtcé pol atéího proudu s uzavírá olm vodc, prochází smyčou a duuj v í apětí měřé mrovoltmtrm. Vlost duovaého apětí sc závsí a proudu podél clé atéy, rozhodující příspěv vša vytváří proud v místě, tré j smyčc jblíž. Proto závslost duovaého apětí a poloz sody j (až a ostatu úměrost), shodá s hldaou ucí proudové dstrbuc. Protož proud v atéě muž být vyvolá taé polm blízých slých vysílačů, měřím duovaé apětí sltvím mrovoltmtrm a mtočtch, d uvdé vysílač budou rušt měří. 36

37 Obráz 1 Uspořádáí pracovště pro měří proudové dstrbuc Obráz Symtrzac měřící smyčy Měřící smyča j symtrcá a běžé mrovoltmtry mají vstup symtrcý. Proto j uto použít vhodé symtrzac. Dva přílady jsou arsla a Obráz. Požadavy a symtrzac jsou vlm přísé. J možo počtě proázat, ž př rozdílu dél ram smyčy o vlost, mm vlvm přsého umístěí výstupu smyčy muž vzout apactí vazbou přídavé apětí větší ž % apětí duovaého proudm atéy. Dalším zdrojm chyb muž být "prosaováí" sgálu pláštěm přívodího ablu sody Zadáí úlohy 1. Změřt rozloží proudu a ráté symtrcé atéě volě zaočé. Kmtočt měří volt v rozmzí od 15 MHz do 18 MHz.. Krátou atéu zaočt otoučm, ralzujícím apactí zátěž, a měří a stjém mtočtu opaujt. 3. Změřt rozloží proudu a dlouhé atéě. Kmtočt volt podl doporučí v část Použjt programu DISTRIB (ráté a dlouhé atéy) zpracováí aměřých výsldů. A smulujt rozloží proudu (DISTRIB dlouhé atéy). 37

38 7..7 Pozámy měří Ad1) Kráté atéy jsou dostupé v délách l 1 5 mm a l 4 mm. O průměru a 4mm. Dostupé jsou dva otoučy, ralzující apactí zátěž, o průměrch d 1 8 mm a d 15 mm. Výsldy měří s ortačě vyst do grau a př výrazých odchylách od přdpoladu měří opaujt. Sldujt a omzt vlv polohy ablu sody a stablty přístrojů a výsldy měří. V protoolu pa aměřý průběh doplňt vypočtým podl (5.). Ad) Dlouhé atéy jsou dostupé v délách l 1 1 mm a l 9 mm. Př měří a dlouhé atéě zvolt mtočt měří ta, aby byla déla atéy l (,6,8)λ. Zpracováí výsldu měří počítačm vyžaduj zadáí hodot proudu uprostřd zvolého délového lmtu a atéě (číslují s od grátoru). Na modlch até jsou jíž rysam vyzačy střdy úsů. Program zobrazí zadaý aměřý průběh proudu, vypočt a zobrazí průběh směrové charatrsty v jdom vadratu ("dálí" průběh j vypočt pro susové rozloží proudu) a vypočt vstupí odpor atéy z vyzařovaého výou a z tor áhradího vdí. Prováděé výpočty útlumu áhradího vdí vychází z hodoty PSV určé z změřých hodot proudu v mt a uzlu jblžších oc vdí. Proto j třba obě hodoty proudu pčlvě změřt a přřadt j odpovídajícím úsům a atéě dyž lží uprostřd dély lmtu. Program DISTRIB dlouhé atéy umožňuj ržm smulac rozloží proudu a dlouhých atéách Ltratura [1] CERNOHORSKÝ D., NOVÁCEK Z. Atéy a šíří rádových vl. Srptum. Bro 1 [] CERNOHORSKÝ D., NOVÁCEK Z. Navrhováí rádových spojů. Srptum. Bro

39 7.3 Návod programu DISTRIB Počítačový program DISTRIB j pro větší přhldost rozděl a dva samostaté programy. Prví zpracovává změřé hodoty a rátých atéách. Druhý zpracovává změřé hodoty z dlouhých até a provádí smulac a dlouhých atéách DISTRIB ráté atéy Tlačíto měří Program slouží pouz zpracováí hodot změřých a rátých atéách. Po stsutí tlačíta měří s zobrazí oo pro zadáí vstupích hodot: Záloža paramtry atéy: Déla atéy [m] Průměr atéy [mm] Kmtočt [MHz] Počt proudových lmtů (počt změřých hodot) Záloža aměřé proudy: Tabula aměřých hodot (zadám změřé hodoty postupě od rltoru) Proudy zadávat v db (zašrtm zadávám-l hodoty v [dbuv]) Po zadáí všch potřbých hodot a stsutí tlačíta OK dojd vyrslí charatrst a zobrazí vypočtých hodot. Vyrslé charatrsty Směrová charatrsta (pravá část obrazovy) Rozloží proudu a atéím vodč (vypočítaé susovou rgrsí) Rozloží proudu zadaé hodoty (zobrazí s po stsutí tlačíta: Zobrazt zadaé proudy) Směrc zdálvého prodlouží (po stsutí tlačíta: Zobrazt směrc prodlouží) Vypočítaé hodoty R vst z září [Ω] R vst z útlumu [Ω] Vlový odpor [Ω] PSV Měrý útlum [Np/m] Rovc susové uc Prodlouží atéy Δl (vypočítaé z rovc susovy a z mtody jmších čtvrců popsaou v ávodu laboratorí úloz) Program dál umožňuj zapsaé hodoty v dalogovém oě měří uložt a opětově ačíst. 39

40 7.3. DISTRIB dlouhé atéy Tlačíto měří Slouží zpracováí hodot změřých a dlouhých atéách. Po stsutí tlačíta měří s zobrazí oo pro zadáí vstupích hodot. Záloža paramtry atéy: Déla atéy [m] Průměr atéy [mm] Kmtočt [MHz] Počt proudových lmtů (počt změřých hodot) Záloža aměřé proudy: Tabula aměřých hodot (zadám změřé hodoty postupě od rltoru) Proudy zadávat v db (zašrtm zadávám-l hodoty v [dbuv]) Po zadáí všch potřbých hodot a stsutí tlačíta OK dojd vyrslí charatrst a zobrazí vypočtých hodot. Vyrslé charatrsty Směrová charatrsta (pravá část obrazovy) Rozloží proudu a atéím vodč (z ašch zadaých hodot) Vypočítaé hodoty R vst z září [Ω] R vst z útlumu [Ω] Vlový odpor [Ω] PSV Měrý útlum [Np/m] Tlačíto Smulac Slouží smulac rozloží proudu a atéím vodč. A výpočtu směrové charatrsty pouz z zadaých vstupích paramtrů. Po stsutí tlačíta smulac s zobrazí oo pro zadáí vstupích paramtrů Záloža paramtry atéy Déla atéy [m] Tlumí [Np/m] Kmtočt [MHz] Počt proudových lmtů Tlačíto smulac Modováo tlačíto Smulac. Vloža procdura, trá umožňuj zadávat přímo průměr ram. Záloža paramtry atéy Déla atéy [m] Průměr ram [mm] Kmtočt [MHz] Počt proudových lmtů 4

41 Obě tlačíta smulac mají stjý výstup. Vyrslé charatrsty Směrová charatrsta (pravá část obrazovy) Rozloží proudu a atéím vodč Vypočítaé hodoty R vst z září [Ω] R vst z útlumu [Ω] Vlový odpor [Ω] PSV Průměr ram [mm] Měrý útlum [Np/m] Program můž vyazovat stabltu výpočtu př vhodě zvolých vstupích paramtrch (přílš moho vstupích proudových lmtů, vlm vlý průměr ram, atd.). Jlož j strutura programu vlm složtá a áročá a vlý počt matmatcých porací. 41

42 7.4 Vzorový protool Přdmět Jméo BP Zdě Dvořá Ročí 3. Studjí supa B3EST Spolupracoval Měřo d Kotroloval Hodocí D Číslo úlohy Názv úlohy Rozloží proudu a lárích atéách Zadáí: 1. Změřt rozloží proudu a ráté symtrcé atéě volě zaočé. Kmtočt měří volt v rozmzí od 15 MHz do 18 MHz.. Krátou atéu zaočt otoučm, ralzujícím apactí zátěž, a měří a stjém mtočtu opaujt. 3. Změřt rozloží proudu a dlouhé atéě. Kmtočt volt podl doporučí v část Použjt programu DISTRIB (ráté a dlouhé atéy) zpracováí aměřých výsldů. A smulujt rozloží proudu (DISTRIB dlouhé atéy). Vypracováí: Kráté atéy Krátá atéa l,4m 15 MHz U mv r poloměr otouču ralzující apactí zaočí Tabula aměřých hodot a ráté atéě o délc l,4m Vzdálost od rltoru Volě zaočá Kapactě zaočá r 4cm Kapactě zaočá r 7,5cm Číslo měří [m] [dbuv] [dbuv] [dbuv] 1,5 79,4 79,5 7,9,75 79,1 79,7 74,3 3,15 78, 79,5 75,1 4,175 76,9 78,7 75,5 5,5 75, 77,8 75,3 6,75 69,9 76, 74,9 7,35 66,1 74,9 74,3 8,375 6,5 73,4 73,7 4

43 Gra rozloží proudu a ráté atéě o délc l,4m U [dbuv] 85, 8, 75, 7, Volě zaočá Kapactí r 4 cm Kapactí r 7,5 cm 65, 6,,,1,,3,4 l [m] Zpracovaé hodoty programm DISTRIB. Kapactě zaočá otoučm r 7,5 cm. 43

44 Krátá atéa l,5m 15 MHz U mv r poloměr otouču ralzující apactí zaočí Tabula aměřých hodot a ráté atéě o délc l,5m Kapactě zaočá Kapactě zaočá Vzdálost od rltoru Volě zaočá Číslo měří r 4cm r 7,5cm [m] [dbuv] [dbuv] [dbuv] 1,5 8,4 78,8 73,7,75 8,3 79,4 75, 3,15 81,9 79,7 76,1 4,175 81, 79,3 76,6 5,5 8, 78,6 76,6 6,75 78,6 77,9 76,3 7,35 76,7 76,8 75,8 8,375 74,6 75,4 74,9 9,45 71,5 73,7 74,1 1,475 66,4 7,3 73,3 Gra rozloží proudu a ráté atéě o délc l,5m U [dbuv] 85, 83, 81, 79, 77, 75, 73, 71, 69, 67, 65,,1,,3,4,5 l [m] Volě zaočá Kapactí r 4 cm Kapactí r 7,5 cm 44

45 Dlouhé atéy Dlouhá atéa l 1m U mv Tabula aměřých hodot a dlouhé atéě o délc l 1m Vzdálost od rltoru 3 MHz MHz 15 MHz Číslo měří [m] [dbuv] [dbuv] [dbuv] 1,5 68,8 79,7 66,9,1 69,1 78,1 67,5 3,15 7, 76,4 68,7 4, 73,6 74,3 7, 5,5 74,3 7,7 7,5 6,3 74, 71,8 7,8 7,35 73, 7,4 71, 8,4 71,3 74,1 71,5 9,45 68,6 75,8 71,9 1,5 6,3 77,1 7,1 11,55 61,5 78, 7,1 1,6 69, 78,5 7,1 13,65 7,3 78,9 71,6 14,7 73,9 78,8 71, 15,75 74,3 78,6 69,7 16,8 73,9 78,1 68,5 17,85 7,6 77,3 66,8 18,9 7, 74,7 64, 19,95 68, 71,5 59, Gra rozloží proudu a dlouhé atéě o délc l 1m U [dbuv] 85, 8, 75, 7, 65, 6, 55, 3 MHz MHz 15 MHz 5,,,4,6,8 1 l [m] 45

46 Hodoty zpracovaé programm DISTRIB a dlouhé atéě o MHz 46

47 Smulac programu a dlouhých atéách Závěr Bylo změřo rozloží proudu a rátých a dlouhých atéách. Na ráté atéě l,4m př použtí otouču, způsobující apactí charatr atéy, bylo př 15MHz zjštěo toto zdálvé prodlouží: př použtí otouču o poloměru r 4cm bylo Δl,1m a s otoučm r 7,5cm bylo Δl,31m. U atéy s délou l,5m a rvcí zdroj 15MHz bylo toto zdálvé prodlouží: otouč r 4cm bylo Δl,1m a otouč r 7,5m bylo Δl,m. Zobrazo bylo jdo oo počítačového programu ja zpracoval změřá data. Na dlouhých atéách bylo změřo rozloží proudu a třch mtočtch. Taé bylo zobrazo jdo oo počítačového programu zpracovávající výsldy. Zobraza byla jda smulac programu pro dlouhé atéy. 47