微波技术基础第13次课解读.ppt

微波技术基础 5.4 传输线的特性参量 传输线的特性参量是指传输线的结构尺寸，填充媒 质及工作频率所决定的量，直接与传输线的分布参数有 关。主要有传输线的特性阻抗，传播常数，导波的相速 和波导波长。 5.4.1 传输线的特性阻抗 定义—传输线上行波电压与电流之比；用Z0表示；其倒 数称为传输线的特性导纳Y0。 （一般是个复数， 与工作频率有关） 或 因此，特性阻抗是传输线上任意处入射波电压与入射波 电流之比，或者反射波电压与反射波电流之比的负值。 无耗传输线 低耗传输线 平行双线 同轴线 常用特性阻抗值为50欧，个别情况也有用75欧、 60欧 或其他值的 5.4.2 传播常数 一般表达式 称为衰减常数，表示单位长度上行波振幅变化， 称为相移常数，表示单位长度上行波相位变化。 无耗传输线 低耗传输线 因此可得 表示由单位长度分布电阻产生的导体衰减常数； 表示由单位漏电导产生的介质衰减常数。 5.4.3 相速 和波导波长 相速的定义与场解法中的电磁波的相速定义完全一 样，是指行波等相位面移动的速度，这里系指电压、电 流行波。 平行双线、同轴线 非磁性介质 以上例子表示：传输线上电压、电流波的相速与场解法 求得的TEM波的相速完全相同。 无耗传输线 因此传输线的特性阻抗可以由单位长度分布电容或分布 电感来求得。 波导波长的定义与场解法定义电磁波导的波长一样， 是波在一周期内沿线所传播的距离，即 对于实用的微波传输线 式中 是真空或自由空间电磁波的波长。该式表明， 传输线上电压、电流波的波长与TEM波的波长完全相同。 5.5 传输线的工作参量 传输线上随所接负载不同或位置不同而变化的量， 称传输线的工作参量。主要有传输线的输入阻抗（或 导纳），反射系数，传输系数，驻波系数和驻波相位。 5.5.1 输入阻抗 定义—在传输线上，参考面（z处）的总电压V(z)与总 电流I(z)之比称为传输线的由位置z处向负载端看去的 输入阻抗 ，其倒数称为输入导纳 。即 5.5.2 反射系数 定义—传输线上任一点z处的反射波电压 (或反射波 电流 )与入射波电压 (或入射波电流 )之 比称为电压反射系数（或电流反射系数） 电压反射系数： 电流反射系数： 通常情况下，采用电压反射系数（简称反射系数）来表 征传输线上波的反射情况，用 表示： 为负载反射系数的相角。 因此，无耗传输线上任意一点的反射系数为： 反射系数与输入阻抗间的关系 传输线上任一点z处的电压和电流可以表示为： 5.5.3 驻波系数S 驻波的产生—传输线上存在入射波和反射波，它们相互 叠加形成驻波。入射波、反射波同相叠加必然最大，反 相迭加必然最小。 定义—传输线上电压振幅最大值和电压振幅最小值之比 称为电压驻波系数或电压驻波比（VSWR或SWR），用S表 示；电流的振幅最大值与电流的振幅最小值之比称为电 流驻波比。 无耗 5.5.4 驻波相位 定义—从负载沿波源方向到离负载最近的电压最小值处 的距离。 对于均匀无耗传输线，线上任意点z处的电压可表示为： 故离负载最近的电压最小值在 处，由 此求得 5.5.5 传输系数T 定义—通过传输线上某处的传输电压波(或电流波)与该 处的入射电压波（或电流波）之比。 比如： Z = 0处的反射系数为 假设传输线无耗： 在Z = 0处，电压相等，则传输系数可表示为： 可以用传输系数来定义电路中的插入损耗: * * 徐锐敏 教授 电子科技大学电子工程学院 地点：清水河校区科研楼C309 电话 电邮：rmxu@uestc.edu.cn 为传输线自身固有参量 不仅与固有参量有关， 还与工作状态相关 输入阻抗相当于从该点向负载看去的阻抗，线上任一点的阻抗通常就称为该点的输入阻抗。 对于无耗传输线： Z0 z ZL Zin（z） 有 * *