电磁场与电磁波PPT-5.ppt

电磁场与电磁波 输入阻抗计算的两种途径 1、用公式 2、通过反射系数求 沿 的圆旋 转即可得到。 如果在反射系数圆的图上同时能把阻抗 以适当方式标出，那么可直接用这个图 由 或 那末输入阻抗的计算完全可在图上进行。 反射系数圆内的等R线与等X线 反射系数图上表示阻抗最简便的方法就是 把阻抗实部R及虚部X的等值线标出。 反射系数圆内表示阻抗的优点：输线上 所有可能的反射系数值必须落在半径为1 的单位圆内。 以特征阻抗Zc归一化 令 , , 得到 两边实部、虚部分别相等，便得到等r、等x线映射到反射系数圆上的关系式 ? 归一化电阻圆，归一化电抗圆 等归一化电阻圆 等归一化电抗圆 等R线：其轨迹为一族圆，圆心坐标为 ，半径为1/(r+1)。 等X线：其轨迹为一族圆，圆心坐标为（1，1/x），半径为1/x。 阻抗圆图 将归一化电阻圆、归一化电抗圆加到反射系数圆上，就得到完整的阻抗圆图。 阻抗圆图上部分特征点、线、区域的意义 1.阻抗圆的上半圆内，x0， 其电抗为感抗，下半圆内， x0，其电抗为容抗。 2.阻抗圆图的实轴x = 0，实 轴上每一点对应的阻抗都 是纯电阻，称为纯电阻线。 3.|?|=1的圆，r = 0，其上 对应的阻抗都是纯电抗，称为 纯电抗圆。 4.实轴左端点，即左实轴与 的圆的交点，z=0，代表阻抗 短路点， 而右实轴与 的 圆的交点，即右端点，z = ?， 代表开路点。 圆图中心z=1， | ?| = 0，? = 1，称为阻抗匹配点。 使用圆图时要注意以下几点 1. 旋转的方向问题： 传输线由负载向电源方向移动（l 增大），在 圆图上应顺时针方向旋转；反之，由电源向负 载方向移动（l 减小），则应逆时针方向旋转。 2. 反射系数值圆图上未标出，计算时需将半径 等分来确定： 圆图中心|?|=0，最大圆周的|?|=1。有的 圆图在下面附有相应计算尺，其上标有反射 系数、驻波系数，计算时可直接读取。 3. 圆图纯电抗圆外面还有三个同心圆： 最里面一个圆标有以度表示的反射系数的相角?。 另外两个同心圆标出的是以波长?归一化的传输线长度d/?（通常称为电长度），分别表示向电源和向负载方向的电长度。 4. 为了避免圆图上出现几次零值点，电长度从?为起始点 归一化阻抗点z 所对应的电长度是由连接圆图中心和z点的直线延长与电长度圆周的交点来确定，而不是由z 所在的电抗曲线与电长度圆周的交点来确定。 阻抗圆图上部分特征点、线、区域的意义 5. 实轴左半径上的点代表电压波节点或电流波 腹点，其上数据代表rmin和驻波系数的倒数。 实轴右半径上的点代表电压波腹点或电流波 节点，其上数据代表rmax和驻波系数?。 实轴上为纯电阻r 在实轴左半径， ， ， 在实轴右半径， ， ， 6. 实轴左端点与圆图上某一阻抗对应的点连线长度就是以入射波电压归一化的电压的模|1+?|，短路点与该阻抗对称点（以圆图圆心为对称中心）连线长度就是以入射波电流归一化的电流的模|1–?|。 7. 沿圆图旋转一周为?/2，不是?。 Smith圆图演示 导纳圆图与阻抗圆图具有相同形状 比较 以上两式，在 复平面上等g线、等b线满足方程，与在 复平面上等r线与等x线满足的方程相同，所以，导纳圆图与阻抗圆图具有相同形状。 因为 这就是说从阻抗圆图转过?