无线通信射频电路技术与设计第3章 传输线理论.ppt

第3章 传输线理论 本章目录 第一节 传输线理论基础 第二节 传输线的种类 第三节 传输线的集总元件电路模型 第四节 端接负载的无耗传输线 第五节 有耗传输线 第六节 Smith圆图 知识结构 §3.1 传输线理论基础 §3.2 传输线的种类 §3.2 传输线的种类 §3.2 传输线的种类 §3.2 传输线的种类 §3.2 传输线的种类 §3.2 传输线的种类 §3.2 传输线的种类 §3.2 传输线的种类 §3.3 传输线的集总元件电路模型 §3.3 传输线的集总元件电路模型 §3.3 传输线的集总元件电路模型 §3.3 传输线的集总元件电路模型 §3.4 端接负载的无耗传输线 §3.4 端接负载的无耗传输线 §3.4 端接负载的无耗传输线 §3.4 端接负载的无耗传输线 §3.4 端接负载的无耗传输线 §3.4 端接负载的无耗传输线 §3.4 端接负载的无耗传输线 §3.5 有耗传输线 §3.5 有耗传输线 §3.5 有耗传输线 §3.5 有耗传输线 §3.5 有耗传输线 §3.5 有耗传输线 §3.5 有耗传输线 §3.5 有耗传输线 §3.5 有耗传输线 §3.5 有耗传输线 §3.6 Smith圆图 §3.6 Smith圆图 §3.6 Smith圆图 §3.6 Smith圆图 §3.6 Smith圆图 §3.6 Smith圆图 §3.6 Smith圆图 §3.6 Smith圆图 §3.6 Smith圆图 §3.6 Smith圆图 本章小结 3.5.6 惠勒增量电感定则 横截面为S的均匀传输线单位长度的功率损耗： 导体有小损耗时，导体中H不为零，有增量电感 ： 则： 式中 用特征阻抗求解，求出衰减常数为： 其中， 是所有导体壁缩减量 时特征阻抗的变化。 式中， 是指导体壁缩减量为 时线的特征阻抗， 是进入到导体内的距离。 于是： 其中， 是电介质的本征阻抗， 是导体的表面电阻。 例题 利用增量电感定则计算同轴线由于导体损耗引起的衰减常数。 解：无耗同轴线的特征阻抗是： 再利用增量电感定则，求得导体损耗产生的衰减为： 校正公式： 式中， 是理想光滑导体的衰减， 是对表面粗糙度修正后 的衰减， 是表面粗糙度的均方根值， 是导体的趋肤深度。 例题 一个 的负载阻抗接在一个 的传输线上，其长 度为 。求负载处的反射系数、线输入端的反射系数、输 入阻抗，线的SWR及回波损耗。 解：先求归一化负载阻抗为： 归一化负载阻抗 可画在Smith 圆图上，如图所示。利用一个圆规 及圆图下面的电压反射系数标尺， 可以读出负载处的反射系数幅值 。同样的圆规张口应用于 驻波比标尺读得SWR=3.87，应用于 回波损耗标尺读得RL=4.6dB。现在 通过阻抗负载点画一个径向线，然 后从它与图的外围标尺上的交点读 出负载处的反射系数的幅角为 。 现在通过负载阻抗点画一个SWR圆，读出幅值在朝向波源 波长标尺的参考位置的值为 。向着波源方向移动 把我们带到WTG标尺上的 。在此位置画一条径向线，它 与SWR圆的交点给出了归一化输入阻抗值 。 于是传输线的输入阻抗为： 输入端的反射系数幅值为 ，相位角由径向线在标尺 上读得为 。 3.6.1 特殊变换 工作频率控制了归一化传输线阻抗圆上的点绕Smith圆图 旋转的量，因此，在确定的工作频率下，可以根据线长和终端 负载条件确定电感性阻抗和电容性阻抗。它的优点是通过分布 电路分析计算集总元件参数。 3.6.1.1 开路线变换 容性电抗 的实现条件： 求出线长 为： 1、 2、感性电抗 实现条件： 求得线长 为： 开路线实现容性和感性电抗 3.6.1.2 短路线的变换 1、容性电抗 实现的条件： 求得线长 为： 2、感性电抗 实现的条件 求得线长 为： 短路线实现容性和感性电抗 3.6.2 阻抗Smith圆图 一个典型的电路包含阻抗 、一个特性阻抗 和长为d 的传输线，用Smith