传输线理论讲述.ppt

广义无耗传输线求解 根据二项式公式 * * 广义无耗传输线求解 将式（3.7-6）代入式（3.7-5）得到 * * 广义无耗传输线求解 式(3.7-7a)可展开为 式中 * * 广义无耗传输线求解 式(3.7-7b)可展开为 对传输线上的电流达到稳定的物理过程可以理解如下： （1）在z=0处注入的电流波为 * * 广义无耗传输线求解 （2）正行至z处： （3）正行至终端为 （4）经负载反射后，乘以ΓL ，再反行(l-z)至z处，得 * * 广义无耗传输线求解 （5）再反行至源端 （6）经源端反射后，乘以ΓS ，再正行到z处，得 * * 广义无耗传输线求解 正弦电压馈源VS端接任意负载ZL时沿线电压、电流的相量表达式，代表了传输线两端产生的无穷次反射波的叠加总和，反映了传输线加上馈源后，在源和负载之间的来回反射达到稳态波的过程，这个过程是以极快的速度完成的 ，无论实在源端还是在负载端都是既有吸收又有反射的。 Source Load Z=0 Z=l * * 广义无耗传输线求解 –特殊应用1 应用1 两端均匹配 如上图所示，此时有 ， ， * * * Outline 上次课内容 电报方程求解 传输线上的波的反射现象 特征参数 Z0,Zin,Γ,γ 本次课内容 特征参数, ρ 端接不同负载时的无损耗传输线 驻波和驻波比 驻波比若干问题讨论 传输线工作状态 广义无耗传输线求解 * * 反射系数(3) (a)电压驻波比图形（观察点位于负载处）(b)最大电压驻波比图形（观察点距离负载长度为lmax）(c)最小电压驻波比图形（观察点距离负载长度为lmin）(d)对应传输线示意图。 lmax为距离负载最近的电压最大值位置，lmax为距离负载最近的电压最小值位置 * * 反射系数(4) 不同负载阻抗下的反射 * * 回波损耗（1） 回波损耗： 负载不匹配时，从信号源来的有效功率并没有全部送到负载上，有一部分功率被反射，这种损耗称之为“回波损耗” 是表示信号反射性能的参数。回波损耗说明入射功率的一部分被反射回到信号源。 例如，如果注入1mW (0dBm)功率给放大器其中10%被反射(反弹)回来，回波损耗就是10dB。从数学角度看，回波损耗为-10 log [(反射功率)/(入射功率)]。回波损耗通常在输入和输出都进行规定。 * * * * 回波损耗（2） 无耗传输线，考虑线上z点的时间平均功率流： * * * 驻波比 * * * 传输线的特征参数-5/5 5. “驻波比”： “某点的反射系数” 定义：负载不匹配时，有反射波存在将导致线上产生驻波，使得线上电压幅度不是常数，某一点电压最大值和最小值的比值，反映线上不匹配情况的量，称为(电压)驻波比， * * 行波系数K= * 关于SWR的若干问题-1 讨论：无损耗线、纯电阻负载时的情况 (1)RLZ0时，反射系数为“正”——负载上“电压”幅度最大 (2)RLZ0时，反射系数为“负” ——负载上“电流”幅度最大 (3)极值间距：“半波长” ——记忆：“开路无电流”/“短路无电压” ——用途：判断(电阻)负载的相对大小 匹配时：ρ=1， “开路”、“短路”时：… * * * 关于SWR的若干问题-2 任意负载阻抗的传输线 用途：任意负载阻抗的信息 * * * 例题：负载阻抗：ZL=RL+jXL lm 假想：一段传输线lm 思考：有什么用途？ * * * 传输线工作状态 * * * 传输线工作状态 行波状态——无反射——阻抗匹配 驻波状态——全反射——终端短路、开路 混和波状态——else 传输线工作状态取决于线路终端所接的负载 * * * 行波状态： 驻波状态： * * * 行波状态下无损耗线的特点 (1)沿线电压、电流振幅不变 (2)电压、电流同相 (3)各点的输入阻抗等于传输线特性阻抗 (4)功率传输：+Z方向、单向； (5)实现方法： (a)无限长 (b)阻抗匹配ZL=Z0 * * * “无限长”均匀传输线 因为：“无限长” * * * 传输系数和插入损耗 0 z Z0 Z1 T 1 插入损耗IL 回波损耗RL * * * 驻波(Standing Wave)状态下无损耗线的特点 (1)沿线电压、电流振幅——“驻波” (2)电压、电流相差为“90o” (3)各点的输入阻抗——纯电抗(“纯虚数”) (4)特点：没有功率传输——“驻”(Standing) 驻波状态： * * 终端开路 (1)终端开路情况——“纯电抗” 0 * * * 时，呈“容性