Синусоидальный режим в однородной линии. Обратная волна. Длина волны. Фазовая скорость
Фазовая скорость обратной волны
знак «-» указывает, что обратная волна движется в направлении, противоположном направлению прямой волны.
Итак, мгновенное напряжение можно рассматривать как сумму двух волн, движущихся в противоположных направлениях, причём каждая из этих волн затухает в направлении движения.
На основании формул
и
запишем:

т.е. за время, равное одному периоду, падающая и отражённая волны перемещаются на расстояние, равное длине волны.
54. Математическая модель длинной линии при синусоидальном воздействии. Коэффициенты отражения n1 и n2.
Линии, длина которых соизмерима с длиной волны, считаются длинными линиями. На высоких частотах практически любая протяжённая электрическая цепь становится «длинной» по отношению к длине волны.
Возвращаясь к уравнениям
и
и записывая прямую и обратнуюволны в комплексной форме, имеем:

где

Напряжение и ток прямой и обратный волн связаны законом Ома: 
Это соотношение объясняет смысл термина «волновое сопротивление».
Постоянные интегрирования A1 и A2, находятся в зависимости от напряжения и тока в начале линии при заданных граничных условиях. При x=0

откуда

Введём понятие коэффициента отражения волны в начале линии

где
- входное сопротивление линии.
Подстановка A1 и A2 даёт:

Если заданы граничные условия на конце линии, то удобнее отсчитывать расстояние от конца, приняв координату
Для A1 и A2 получаем следующие выражения:

Получим окончательные результаты для U и I

Где аналогично предыдущему n2-коэфициент отражения в конце линии

Где
выходное сопротивление в конце линии.
55. Вторичные параметры однородной линии. Зависимость коэффициентов a и b от частоты. Волновое сопротивление линии.
Вторичными линиями, или характеристическими, параметрами линии являются коэффициент ослабления, коэффициент фазы
и волновое сопротивление
, которые выражаются через первичные параметры линии и частоту.
Из выражения
следует, что
, откуда
;
.
Совместное решение этих уравнений дает


Из полученных выражений следует, что
и
в общем случае зависят от частоты. Однако, как показывает исследование, в отличие от коэффициента ослабления, который изменяется в сравнительно ограниченных пределах, коэффициент фазы неограниченно растет с частотой.
Полученные выражения неудобны для практического применения ввиду их громоздкости. Существует ряд приближенных расчетных формул для вычисления вторичных параметров линии, учытывающих, что в области высоких частот сопротивление
весьма мало по сравнению с
, а проводимость
ничтожна мала по сравнению с
.
Для уменьшения потерь при передаче электромагнитной энергии по линии стремятся к тому, чтобы сопротивление линии и проводимость изоляции были по возможности малы.
Волновое сопротивление линии

При постоянном токе
и бесконечной частоте
имеет действительные значения
и
В остальной части диапазона частот волновое сопротивление имеет емкостный характер, так как обычно 