微波技术均匀无耗长线工作状态[续读].ppt

第四节 均匀无耗长线的工作状态;一、行波状态(无反射情况) ;由此可得行波工作状态的特点(如图2-13所示)： (1)︱G︱=0，r=1，K=1，沿线只有入射行波而 无反射波；入射波的能量全部被负载吸收，传输效率 最高。 故称 ZL=Z0 时，负载与传输线匹配。; (2) Zin(z)=Z0 ，为 纯阻。 (3)电压、电流行波 同相，相位(wt-bz) 沿 传输方向连续滞后。 (4)沿线电压、电流 的振幅恒定不变，;二、驻波状态(全反射情况);1）沿线电压、电流分布;; ④在z=(2n+1)· (l/4) (n=0,1, …)处为电压波腹点 ( )、电流波节点( )。 ; 沿线每经过l/4，阻抗性质变化一次；每经过 l/2，阻抗重复原有值。;2. 终端开路(ZL=∞);开路时的驻波状态分布规律： ① 沿线电压、电流均为驻波分布。 ② 电压、电流之间在位置或时间上，相位都相差p/2。 ③ 在z=n· (l/2) (n=0,1,2, …)处 ( 含终端 ) 为电压波腹点( ) 、电流波节点( )。 ;2）开路线的输入阻抗; 沿线每经过l/4，阻抗性质变化一次；每经过 l/2，阻抗重复原有值。;3）短路线与开路线比较 各对应量的相位相差 p/2(即l/4)。;3. 终端接纯电抗负载 ( ZL=±jX (X0));1）负载为纯感抗(ZL= jX (X0) ); 长度为l、端接纯容抗负载的无耗长线，沿线电 压、电流、阻抗的变化规律与长度为(l+l0)的短路线 上对应段的变化规律完全一致，距离终端最近的电 压波节点位置lmin：;; 小结：当长线的ZL=0、∞、 ±jX (X0)时，终 端均产生全反射，沿线电压、电流呈驻波分布。 ① ;三、行驻波状态(部分反射情况); 反射波的幅度小于入射波，入射功率有一部分被 负载吸收，另一部分则被反射回去，均匀无耗长线工 作在行驻波状态。 沿线电压、电流的分布：; 1. 当2 bz -f2=2n p (n =，1，2，…)，即在 z=(f2l)/(4p) + n ·l / 2 (2-24a) 处为电压波腹点、电流波节点：; 由于0 ︱G︱1 ，可见，对于行驻波，有：; 2. 当 2bz -f2=(2n+1)p (n =0,1,2,…)，即在 z =(f2l)/(4p) + (2n+1) ·l/4 (2-25a) 处为电压波节点、电流波腹点：;为负实数。;由1. 、2. 还可得：; 由式(2-23)、输入阻抗公式及 1. 、 2. 的分析可见： 3. 行驻波沿线电压、电流、阻抗呈非正弦的周期分 布, 周期为 l/2。 l/4 线具有变换性, l/2 线具有重复性。;;4. 对不同ZL=R±jX (R≠0，X0)的分析;例题: (p239)  1-9 已知电源电势Eg，内阻Zg=Rg和负载ZL，试求传输线上电压、电流的解答(Z0、b 已知)。;[解法2] 设波源与负载的距离为l，建立座标系如图所示。 则始端的输入阻抗Zin(l) 为 ;1-12 如图示, Z0=50 W， Zg= Z0， ZL=(25+j10) W,Z1=-j20W。求: (1). 两段传输线中的r1、r2及始端处的Zin 。 (2). ZL变化时r1、r2是否变化，为什么？ (3). Z1变化时r1、r2是否变化，为什么？(4). Zg变化时r1、r2是否变化，为什么？;G1; (2). r1、r2均与ZL有关，ZL变化时r1、r2也变化， (3). r1与ZL有关而与Z1 无关，而 r2与Z1有关。 Z1变化时，r1 不变，而 r2 变化。 (4). r1、r2与Zg无关，Zg变化时r1、r2不变；但 入射电压、电流变化，使沿线电压、电流都改变了。; 1-13 已知如图联接的无耗线, 线上Em 、 Zg 、 RL 、R1 及l 均已知,求RL、R1 上的电压、电流和功率的数值并画出各线段上电压、电流的相对振幅分布。; (2) 两支节的负载 Z0/2Z0 ，为行驻波；B、C 处 为电压波节、电流波腹点；D处为电压波腹、电流 波节