Режим бегущих волн

Режимом бегущих волн называется режим работы однородной линии, при котором в ней распространяется только падающая волна напряжения и тока, т. е. амплитуды напряжения и тока отраженной волны во всех сечениях линии равны нулю. В режиме бегущих волн коэффициент отражения линии равен нулю: ρ (x) = 0.

Такой режим может наблюдаться в двух случаях: либо линия имеет бесконечную длину (при l = ∞ падающая волна не может достичь конца линии и отразиться от него), либо в линии конечной длины сопротивление нагрузки выбрано таким образом, что коэффициент отражения в конце линии ρ ₂ = 0. Из этих случаев практический интерес представляет только второй, для реализации которого необходимо, чтобы сопротивление нагрузки линии было равно волновому сопротивлению Z _в (напомним, что такая нагрузка называется согласованной).

Учитывая, что в режиме бегущих волн в линии существуют только падающие волны, выразим напряжение и ток в произвольном сечении линии через напряжение и ток в начале линии:

Представим напряжение и ток в начале линии в показательной форме: , Перейдем от комплексных действующих значений напряжения и тока к мгновенным значениям:

Как следует из этих выражений, в режиме бегущих волн амплитуды напряжения и тока в линии с потерями (α > 0) экспоненциально убывают с ростом x, а в линии без потерь (α = 0) сохраняют одно и то же значение во всех сечениях линии (рис.5).

Рис.5. Распределение амплитуд напряжения вдоль линии в режиме бегущих волн

Начальные фазы напряжения и тока в режиме бегущих волн изменяются вдоль линии по линейному закону, причем сдвиг фаз между напряжением и током во всех сечениях линии имеет одно и то же значение .

Входное сопротивление линии в режиме бегущих волн равно волновому сопротивлению линии и не зависит от ее длины: