方程均匀传输线方程.PPT

例 解 l=1.5m的无损耗传输线（设l ?/4），当其终端短路和开路时分别测得入端阻抗 试求该传输线的ZC和传播常数。 下 页 上 页 返 回 x v u-、i-为随时间增加向x减小方向（即从线的终端向始端的方向）运动的衰减波。将这种波称为电压或电流反射波、或反向行波 。 下 页 上 页 返 回 5. 反射系数 定义反射系数为沿线任意点处反射波电压相量与入射波电压相量之比。 终端反射系数 任一点的反射系数 下 页 上 页 返 回 x 0 Z2 ZC 注意 反射系数是一个复数，反映了反射波与入射波在幅值和相位上的差异； 反射系数的大小与传输线特性阻抗和终端负载阻抗 有关； 全反射 匹配 在通信线路和设备连接时，均要求匹配，避免反射 下 页 上 页 返 回 例 已知一均匀传输线长300km，频率f=50Hz，传播常数?=1.06?10-3?84.7?1/km , ZC=400?-5.3??，始端电压 求:(1)行波的相速； (2)始端50km处电压、电流入射波和反射波的瞬时值表达式。 解 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 18.4 均匀传输线的原参数和副参数 均匀传输线的传播特性由传输线的参数决定。传输线的参数分原参数和副参数。 1.均匀传输线的原参数 传输线的原参数是指单位长度的电阻、电导、电容和电感。它们由传输线的几何尺寸、相互位置及周围媒质的物理特性决定，组成传输线等效分布参数电路的基本量，可以用电磁场的方法求得。 下 页 上 页 返 回 2.均匀传输线的副参数 传输线的副参数有传播常数和特性阻抗。它们由原参数决定。 传播常数 下 页 上 页 返 回 结论 a) ? 和? 是传输线分布参数和频率的复杂函数。因此，当非正弦信号在这样的传输线上传播时，必然引起讯号振幅的畸变和相位的畸变(或失真)。 b) 当传输线损耗很小 非正弦信号在低损耗传输线上传播时．畸变程度很小。 下 页 上 页 返 回 特性阻抗为复数，说明电压与电流不同相； 特性阻抗 ?/4??0??/4。 对于低损耗传输线 结论 低损耗线的特性阻抗是实数，在微波范围内使用的传输线属于低损耗传输线。 下 页 上 页 返 回 例 计算工作于1.5MHz传输线的ZC 、?、? 和?，以及传播速度。已知原参数为：R0=2.6?/m，L0=0.82?H/m，G0=0，C0=22pF/m。 传输线单位长度的串联阻抗为 解 传输线单位长度的并联导纳为 特性阻抗 下 页 上 页 返 回 传播常数 波速 衰减常数 相位常数 下 页 上 页 返 回 3. 无畸变传输线 采用无损耗或低损耗传输线 两种方法： 当传输线的衰减常数?不是频率的函数，相位常数?与?成正比时，传输的信号不会发生畸变。 下 页 上 页 返 回 无损耗线一定是无畸变线， 无畸变线不一定是无损耗线。 此时 注意 采用满足无畸变条件的传输线 令 无畸变条件 下 页 上 页 返 回 此时 例 ZC=50?的无畸变线，? =1.15?10-3Np/m，C0=100pF/m，求：1）R0、G0、L0；2）波速；3）电压传输至1km处及5km处电压振幅降低的百分率。 解 1）无畸变线满足 下 页 上 页 返 回 代入电容值，联立求解得： 2）波在无畸变传输线传送的速度 下 页 上 页 返 回 相距1km处 相距5km处 3）沿传输线间隔 l 距离的两电压振幅的比值为： 下 页 上 页 返 回 18.5 无损耗传输线 构成传输线的导体是理想导体R0=0，线间的介质是理想介质G0=0 ，这种传输线称为无损耗传输线。低损耗线可以近似看作无损耗线。 1. 无损耗传输线的方程及其解 下 页 上 页 返 回 在正弦稳态时： 单位长度的电感 单位长度的电容 下 页 上 页 返 回 方程的解 瞬时式 2. 无损耗传输线的传输参数 无损耗均匀传输线的特性阻抗、传播常数、波的相速度和波长由传输线分布参数L0、C0和频率决定。 下 页 上 页 返 回 传播常数 与频率成线性关系 特性阻抗 实数 相速度 波长 常数 下 页 上 页 返 回 例 100m长的无损耗同轴传输线，总电感与总电容分别为27.72?H和180pF。求(1) f=100kHz时的 v 与? ；(2)传输线的特性阻抗；(3) 求传输线上的迟延。 解 (1) 传输线单位长度的电感与电容为 下 页 上 页 返 回 (2) 特性阻抗 (3) 传输线的延迟为 下 页 上 页 返 回 3. 给定边界条件下方程的解 已知始端电压 和电流 的解 下 页 上 页 返