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§1.1　传输线的基本概念 1．1．1 微波传输线概念及分类 1．1．2 微波传输线的分析方法 §1.2　长线理论 1．TEM波传输线的结构特点 2．集总参数(Lumped Parameters) 3．分布参数及等效电路模型 3．分布参数及等效电路模型 3．传输线方程解的物理意义 §1.3　传输线的特性参数和状态参量 §1.4　无耗传输线的工作状态 6、纯电抗负载可用一段终端短路的无耗传输线来实现。 2．终端开路的传输线 2、在需要纯电抗负载的时候，可以用一段终端短路的无耗传输线来实现。 3、在 处，输入阻抗为无穷大，可等效成LC并联谐振电路 ； 4、在 处，输入阻抗呈容性，可等效成电容； 5、等效阻抗在整个传输线上的分布具有 的重复性。 结论:利用终端短路的传输线可以实现纯电抗元件、串联谐振电路和并联谐振电路。 短路传输线的长度 当XL ? ??时，l= ?p/4。 jXL 7、用?p/4终端短路的无耗传输线可以实现开路。 Z(l)=jZ0tan(?l) = 　　无耗传输线终端开路时负载阻抗ZL ? ?，负载 z = 0处电流IL = 0。 结论：负载处反射波电压与入射波电压等幅、同相，呈全反射状态。 　　 终端开路的无耗传输线上电压、电流 　　由于终端开路的无耗传输线上负载处的反射波电压与入射波电压等幅同相，因此传输线上负载反射系数和任意观察点的反射系数分别为 　 假设负载电压VL = |VL|。把上式加入时间因子ej?t后，取实部可得瞬时值 终端开路传输线上任意观察点z处的等效阻抗 比较：两种状态下的电压、电流和阻抗的分布规律相同，但在位置上错开了1/4个相波长。 因此，在实践中用短路线来代替开路线，或用开路传输线代替短路传输线。 　　3．终端接纯电抗负载的传输线 无耗传输线终端接纯电抗负载ZL = jXL时，负载电压与电流的关系为 入射波和反射波电压在负载处的复振幅 VL = jXLIL 1、对于纯电感性负载， 2、对于纯电容性负载， 　故可统一写成 假设IL相位为零 ，则 由于正切函数的周期为 ?，故可写成 结论：接纯电抗负载的无耗传输线，入射波与反射波的振幅相等，故全反射。 终端接纯电抗负载的无耗传输线上电压和电流 　　把上式加入时间因子ej?t后取实部，就可以得到接有纯电抗负载的无耗传输线上瞬时值形式的电压、电流分布表达式 设 ?A = ?z0 0 等效阻抗 在z = 0处 与终端短路的情况比较 1、终端接纯电抗负载的无耗传输线负载电压VL、负载电流IL 和纯电抗负载就相当于终端短路的无耗传输线上，与负载距离为z0处的电压V(z0) 、电流I(z0)和等效阻抗 。 ZL = jXL = Z(0) = jZ0tan(?z0) 此时短路传输线的长度为 如果上式中XL ? ??，则z0 = ?p/4，这就是在前面指出的用终端短路的无耗传输线代替终端开路传输线的情形。 ZL = jXL = Z(0) = jZ0tan(?z0) V(z) = Ae?z + Be??z = Vi(z) + Vr(z) 特性阻抗定义为 结论1：特性阻抗由电压(电流)波的工作频率及传输线的分布参数决定，与位置无关。特性阻抗通常为复数。 　　对于无耗传输线， R1 = 0，G1 = 0，特性阻抗为 结论2：无耗传输线的特性阻抗为实数。 　2．传播常数(Propagation Constant) 一般情况下传播常数 ? 是一个复数。它的实部和虚部分别是行波表达式 的衰减常数(Attenuation constant)和相位常数(Phase Constant)。 衰减常数：单位长度上的衰减。 相位常数：单位长度上的相移。 传播常数与其共轭复数的乘积为 传播常数的平方为 衰减常数的共轭复数为 取实部为 从上面方程组，解得衰减常数和相位常数分别为 (1)衰减常数和相位常数均由电压(电流)波的工作频率以及传输线的分布参数决定。 (2)对于无耗传输线，R1 = 0，G1 = 0，衰减常数? = 0，传播常数 ? = j?。 　　　　　　　　　 ? = 0 定义：传输线上行波等相位面移动的速度。 　 3．相速(Phase Velocity) 对于无损耗的理想传输线， , 代入上式得相速 vp 的表达式 结论：无损耗的 TEM 波传输线上电压波和电流波的相速与工作频率 f 无关，仅取决于传输线的分布参数。 定