Линейного двигателя

11.15. На вход линейного детектора подается узкополосный гауссовский процесс x(t) с равномерным в полосе Д/=10кГц спектром ^0=10~4В2/Гц при центральной частоте /0= 10 МГц. Постоянная времени нагрузки детектора /?С = 20 мкс. Определить плотность вероятности процесса на выходе детектора z (t) и его спектральную плотность мощности.

ii — колебания на входе детектора; б— характеристика линейного детектора; ч — ток в выходной цепи детектора.

Напряжение на выходе двухполупериодного линейного детектора

где Up — резонансное значение напряжения, поступающее на индикаторную цепь; /р — резонансная частота измерительного контура; Q — нагруженная добротность контура; kn — 'коэффициент передачи линейного детектора.

(Существенным д.ч я практики является вывод о том, что ЛКФ и, следовательно, спектр флуктуации па выходе линейного детектора почти точно повторяют ЛКФ и спектр выходных колебании при квадратичном детектировании узкополосиого шума. Коэффициент корреляции, найденный путем нормирования (21.2П), можно выразить как

Таким образом, отношение сигнал-помеха, определяемое но приращению средних значений па выходе линейного детектора, оказывается существенно ниже, чем на входе.

Рассмотрим сначала случай «линейного» детектирования, т. е. детектирования высокочастотного колебания с достаточно большими амплитудами. В данном случае под таким колебанием подразумевается нормальный шум (в отсутствие сигнала), сформированный избирательными цепями на входе детектора. Как и при детектировании полезного амплитудно-модулированного колебания можно считать, что напряжение на выходе «линейного» детектора воспроизводит огибающую амплитуд высокочастотного колебания, в данном случае огибающую шума. В случае линейного детектирования поэтому нет необходимости рассматривать отдельно статистические характеристики тока диода и напряжения на выходе #С-цепочки. Напряжение ивых (/), развиваемое на этой цепочке, можно приравнять огибающей шума на входе детектора U(t) (т. е. считать, что коэффициент передачи детектора равен единице). При таком подходе статистические характеристики шума на выходе детектора полностью совпадают с приведенными в § 15.9 характеристиками огибающей A(t]. Таким образом, приходим к выводу, что шумовое напряжение на выходе линейного детектора обладает релеевским распределением

Так как в отсутствие сигнала (при Е = 0) постоянная составляющая в соответствии с (15. 139) [а также (15. 1 18)] равна у -~- ах, то обусловленное сигналом приращение постоянной составляющей равно I f/0 — 1/ -7f Gx }• Следовательно, отношение мощности сигнала к мощности помехи на выходе линейного детектора

В случае линейного детектора, т. е. при 0=1, получаем

Рассмотрим сначала «линейное» детектирование, т. е. детектирование высокочастотного колебания с достаточно большими амплитудами. В данном случае под таким колебанием подразумевается нормальный шум (в отсутствие сигнала), сформированный избирательными цепями на входе детектора. Как и при детектировании полезного амплитудно-модулированного колебания можно считать, что напряжение на выходе линейного детектора воспроизводит огибающую амплитуд высокочастотного колебания, в данном случае огибающую шума. Поэтому при линейном детектировании нет необходимости рассматривать отдельно статистические характеристики тока диода и напряжения на выходе ^С-цепи. Напряжение ивых (t), развиваемое на этой цепи, можно приравнять огибающей шума на входе детектора U (t) (т. е. считать, что коэффициент передачи детектора равен единице). При таком подходе статистические характеристики шума на выходе детектора полностью совпадают с приведенными в § 4.6 характеристиками огибающей A (t). Таким образом, приходим к выводу, что напряжение шума на выходе линейного детектора обладает релеевским распределением:

Отсюда следует, что дисперсия шума на выходе линейного детектора

где / — длина элемента линейного двигателя..

В зависимости от требуемого пути перемещения подвижного ротора статор линейного двигателя ( 10.53, в) составляется из пристыкованных один к другому нескольких элементарных двигателей, изображенных на 10.53,6, ротор же имеет длину одного элементарного двигателя. Ротор двигателя перемещается по направляющим так, что воздушный зазор между статором и ротором сохраняется неизменным.

Линейные двигатели часто рассчитывают, как обычные, вводя при этом коэффициенты, учитывающие уменьшение энергетических показателей за счет краевых эффектов и других особенностей работы. При этом уравнения напряжений составляют так же, как для обычной несимметричной машины, с учетом коэффициентов, зависящих от исполнения линейного двигателя, а усилие определяют из условия равенства мощности при вращательном и поступательном движении:

10 J. Схема линейного двигателя с 10.4. Зависимость магнитной про-гибкой магнитной системой ницаемости от пространственной коор-

нения линейного двигателя, а

Pic. 10.6. Пространственная модель линейного двигателя

стоит в том, что у линейного двигателя обмотки фаз занимают неодинаковые в магнитном отношении положения по длине статора и ротора (вторичного тела). Это является одной из причин различия индуктивных параметров фаз двигателя, вызывающих несимметричные фазные токи при симметричном напряжении питания. Другой особенностыо линейных двигателей является вход вторичных контуров в область преобразования энергии и выход из нее.

Для схемы линейного двигателя (см. 10.6) уравнения напряжений могут быть записаны в следующем виде:

Потокосцепления элементарных машин (см. 10.6) определяются по сложной матрице и учитывают различные условия работы элементарных машин по длине линейного двигателя.

Полные уравнения напряжений линейного двигателя при последовательной схеме соединения катушек фаз запишутся в виде

Уравнение движения для линейного двигателя записывается в следующем виде: