第十四章_均匀传输线辩析.ppt

总结 1.传输线上的电压和电流是一个驻波； 2. 处会出现电压的波节和电流的波峰； 3. 处会出现电压的波峰和电流的波节。 4.空载无损耗线的电压和电流分布曲线 5.电压、电流的行波才能传输有功功率，驻波是不能传输有功功率的； 6.终端开路的无损耗线 ，其线上和终端处都没有消耗电路的有功功率，其上的电压、电流是驻波的形式正意味着没有有功功率被消耗在线上或终端处。 7.当终端接纯电抗时，传输线上也会出现电压和电流的驻波。 输入阻抗 纯电抗 1)从位置 看进去，传输线对外表现出 电容的性质； 2)从位置 看进去，传输线对外表现出 电感的性质； 3)从位置 看进去，传输线对外表现出， ，传输线相当于短路； 4)从位置 看进去，传输线对外表现出， ，传输线相当于开路。 例 现有一长度 为终端开路且 的无损耗线， 已知其工作频率为 ,求其输入阻抗,它相当于什么元件？ 终端开路的无损耗线的输入阻抗为 解 可见，该段无损耗线相当于一个电容，相当的电容值为 ②终端短路的无损耗线 可见，短路无损耗线上的电压和电流也是驻波。 输入阻抗 ③开路（短路）无损耗线的应用 1)在高频情况下，常使用长度小于 的开路无损耗线 来代替电容，用长度小于 的短路无损耗线来替代电感。 2)长度 为的无损耗线，还可以用来接在传输线和负载 之间，使负载和传输线相匹配。 为达到匹配的目的，应使 ，从而有 14.6 无损耗线方程的通解及其波过程 1.无损耗线方程的通解 在本节中，简要分析无损耗线上的电压和电流的动态过程， 即从 时刻开始，传输线上的电压和电流的传播过程。 无损耗线的方程 通解形式 讨论 ① 是一个以速度v传播的正向电压行波； ② 是一个以速度v传播的反向电压行波； ③ 是一个以速度v传播的正向电流行波； ④ 是一个以速度v传播的反向电流行波； 可见，传输线上的电压电流也是由入射波和反射波叠加而成的。 2.无损耗线的波过程 设无损耗线的长度为 ，终端开路， 在 时刻将直流激励源 接入到传输 线的始端，在 时沿线的电压和电流 均为零。 波过程分析 ① 电压波和电流波从 时刻开始以速度 由始端向终端传播， 此时传输线上只有电压的第一次入射波 和电流的第一 次入射波 ，反射波尚未产生。 ② 电压和电流的入射波到达终端，由于终端开路，所以电流的 第一次反射波必为 ，即发生全反射，满足开路处电流 为零这一终端的边界条件。 此时，电压的反射波 亦为全反射。 ③ 电压和电流的反射波将以速度 由终端向始端传播。电流 的反射波使其所到之处的电流变为零 ，电压的 反射波使其所到之处的电压变为 ④ 电压和电流的反射波到达始端，电压和电流的反射波在始端 处将再次发生反射。由于电压源使始端处的电压始终为 （始端的边界条件），故始端处的电压的反射波即第二次电 压入射波必为 ，满足始端的边界条件。相应的，电流 的第二次入射波为 ⑤ 所到之处的电压变为 所到之处的电流变为 ⑥ 和 到达终端，在终端处产生反射，为满足终端处的边界 条件，必有 。此时， ⑦ 所到之处的电压变为零 所到之处的电流 也变为零 ⑧ 全线的电压和电流均为零，又回到 的状态。接着又重复 的过程。 第十四章 均匀传输线 重点 1.均匀传输线的方程 2.均匀传输线的正弦稳态解 3.行波、入射波和反射波的概念 4.均匀传输线的原参数和副参数、特性阻抗和传播常数的概念 14.1 分布参数模型 1.分布参数的概念 集总参数电路 集总参数元件 被假设集中由一种电磁现象所表征 电阻元件：集中表征了某一实际部件或某一实际电路中 的能量消耗 电感元件：集中地反映了磁场的物理现象 电容元件：集中地反映了电场的物理现象 条件 特征 仅为时间t的函数，即 分布参数电路 使用集总参数模型来分析：全线的电压（电流）处于同一变化状态 使用分布参数模型来分析：沿线的电压（电流）就有明显的波动，各处的电压（电流）值都不相同 可以看出： ①电流：在导线外产生磁场B ； ②电压：产生导线间电场E ； ③电压：电场—磁场沿线分布 ；