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电磁波在电缆线路中的传播速度

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:分析上述公式可以发现,随着频率的增高,电磁波沿电缆线路的传播速度将增加。在很高频率时,传播速度与频率无关,仅决定于电缆线路的传输参数。如电缆回路中的电感L和电容C越小,则传播速度也就越高,且趋近于光速。

电磁波在电缆线路中的传播速度

电磁波是以一定的速度在传输线电缆线路上传播的。因此,传输的信号要经过一定的时间才能到达线路的终端。电磁波在线路上传播的速度与线路参数及信号频率有关。

电工原理中知道,电磁波的传播速度与频率及波长的关系为

υ (2-31)

相移常数β表示电磁波传输单位长度上的相移,而交流信号每经过一个波长λ,其相移为2π,由此ωβ=2π,这时传播速度为

取虚部

由式(2-32)可知,电磁波沿回路的传播速度决定于回路的相移常数β和信号频率。下面讨论在不同频率范围内传播速度的简化公式。

1.在直流时f=0)

在直流情况下,因为ω=0,β=0则式(2-32)为不定式,可用微分来求解,也可采用下述方法来求解。

ω趋近于零时

β值代入式(2-32)可得

将此两式代入前式可得

取虚部

β值代入式(2-32)可得

2.在音频时f≤800Hz)

2.在音频时f≤800Hz)(www.xing528.com)

由于978-7-111-40230-5-Chapter02-74.jpg

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所以978-7-111-40230-5-Chapter02-75.jpg

3.在高频时f>30kHz)

所以978-7-111-40230-5-Chapter02-75.jpg

3.在高频时f>30kHz)

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所以978-7-111-40230-5-Chapter02-77.jpg

在800~30000Hz的范围内,可按式(2-25)求出β后再按式(2-32)进行计算。

分析上述公式可以发现,随着频率的增高,电磁波沿电缆线路的传播速度将增加。在很高频率时,传播速度与频率无关,仅决定于电缆线路的传输参数。如电缆回路中的电感L和电容C越小,则传播速度也就越高,且趋近于光速(3.0×108 m/s)。

所以978-7-111-40230-5-Chapter02-77.jpg

在800~30000Hz的范围内,可按式(2-25)求出β后再按式(2-32)进行计算。

分析上述公式可以发现,随着频率的增高,电磁波沿电缆线路的传播速度将增加。在很高频率时,传播速度与频率无关,仅决定于电缆线路的传输参数。如电缆回路中的电感L和电容C越小,则传播速度也就越高,且趋近于光速(3.0×108 m/s)。

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