Характеристические параметры четырехполюсник ов

    Характеристические параметры четырехполюсника являются аналогом волновых параметров, если рассматривать участок длинной линии, как четырехполюсник

(  - волновое сопротивление;  - постоянная распространения).

Рассмотрим симметричный четырехполюсник:

I 1                                                            I 2 U 1                                            U 2                      ZH

Подберем нагрузку так, чтобы входное сопротивление данного ЧП равнялось нагрузочному. Это будет согласованный режим работы, аналогичный согласованию длинной линии и нагрузки:

, . Здесь для симметричного ЧП А ₁₁= А ₂₂ и

 - характеристическое или собственное сопротивление для симметричного ЧП.

Характеристическое сопротивление симметричного четырехполюсника – такое сопротивление, что если нагрузить на него ЧП, то входное сопротивление ЧП будет ему равно (согласованный режим ЧП с нагрузкой).

.

Определим входное сопротивление ЧП в режиме холостого хода и короткого замыкания:

; .

Тогда характеристическое сопротивление с учетом А ₁₁= А ₂₂ будет равно:

. Для полного согласования внутреннее сопротивление источника сигнала (генератора) Z _И(Г) должно быть равным Z _C. Это будет согласование источника с ЧП. В этом случае по аналогии с передачей сигнала в длинных линиях не будет отражений сигнала от ЧП и от нагрузки, если она равна Z _C.

Второй параметр для симметричного четырехполюсника носит название характеристической меры передачи. Ее оценивают в логарифмических единицах по отношению напряжений на входе/выходе, токов на входе/выходе в согласованном с нагрузкой режиме:

Здесь А_с – вещественная часть, характеристическое ослабление;           

 В_с – мнимая часть, характеристическая фаза (рад. или град.).

Характеристическое ослабление показывает, как изменяется отношение напряжения (тока) на входе и на выходе в логарифмических единицах:

Если характеристическое ослабление , то напряжение (ток) на выходе в е раз меньше, чем на входе. Характеристическая фаза определяет сдвиг фаз между входным и выходным напряжениями или токами (Ψ_U1-Ψ_U2).

 Поскольку и ,

то ,

и .

Характеристические параметры можно распространить и на несимметричные ЧП. Из одного несимметричного четырехполюсника можно сделать два симметричных.

У несимметричного ЧП будет два характеристических сопротивления:

 - со стороны входа;  - со стороны выхода. 

Если несимметричный четырехполюсник нагрузить справа на сопротивление , то получим входное сопротивление, равным , если нагрузить слева на , то получим выходное сопротивление, равным .

Если четырехполюсник – необратимый, то существует две меры передачи (в одну сторону и в другую), а если обратимый, то одна.

  Для обратимого ЧП

Здесь А_С оценивает ослабление полной мощности в неперах . Для полного согласования сопротивление источника сигнала Z _И должно быть равным Z _C1.

Для обратимого ЧП