电磁波与天线仿真与实践-传输线.pptxVIP

;本次课内容;传输线基本概念;结构： 它由两根平行导线构成，其间的绝缘介质起固定作用。 特点： 平行线制作筒单，成本低。 双线当频率升高时，很易向空间辐射；此外线阻升高，热损耗加大。所以平行双线一般适用于300ＭＨｚ以下的信号传输。 双线传输线上传输的是横电磁波(ＴＥＭ波)。 ;分类：同轴线又叫同轴电缆 分为半刚性、半柔性、柔性和波纹铜管电缆 特点： 可将电磁场全部屏蔽在内外导体之问，避免了平行双线的辐射损耗，提高了工作效率。 相比较而言，同轴线具有连接方便，体积小等长处。 同轴线内传输的仍然是ＴＥＭ波。 商品电缆有SYV型、SWY型和SJDV型，特性阻抗有50Ω、75Ω等标准电缆可供选择，非标准电缆的特牲阻抗在高频工作时特性阻抗进行估算. ;;;（一）、 常用同轴电缆型号的介绍 如图中“S”表示同轴射频电缆, “Y”表示绝缘介质???聚乙烯, “V”表示保护套材料为聚氯乙稀,“75”表示特性阻抗为75欧姆。“-2-1”代表线的直径大小型号。这是比较常见的一种电缆。;分类代号－绝缘介质材料代号－护套材料代号－派生特性－特征阻抗－绝缘介质芯现外径整数值－屏蔽层。 分类代号：S－同轴射频，SE－射频对称电缆，ST－特种射频电缆。 绝缘介质材料：Y－聚乙烯、F－聚四氟乙烯（F46）、X－橡皮、W－稳定聚乙烯、D－聚乙烯空气、U－氟塑料空气 护套材料代号：V－聚氯乙稀、Y－聚乙烯、W－物理发泡、D－锡铜、F－氟塑料； 派生特性：Z－综合/组合电缆（多芯）、P－多芯再加一层屏蔽铠装； 特性阻抗：50欧姆、75欧姆、120欧姆。 绝缘介质芯线外径整数值：以毫米为单位1、2、3、4、5... ... 屏蔽层：一般屏蔽层有一层、两层、三层及四层。 ;结构： 它由导电性能良好的金属（如紫铜）制成。从外观看它就是一根金属空管（很象用水管输送水一样），常用的有矩形和圆形两种。 特点： 避免了同轴线导体的损耗，又避免了平行线的辐射损耗，因此波导被广泛用与大功率微波信号的传送。 波导传输线的缺点是体积大，重量重，加工困难，因此不易与小型化和集成化。 波导内传输的电磁场结构与双线、同轴线不同，沿传播方向（纵向）具与电场或磁场分量。 ;微带线的基本结构 在高频介质(如高频陶瓷) 基片上，一面全部敷上导电板，而另一面敷上带状导电条。前者使用时该导电板通常接地，所以又称接地板。 微带线内传输的是准TEM波 电磁能是在介质基片内传送的，其电磁场结构接近横电磁波，所以称为准TEM波。 由于微带线具有体积小，重量轻，易于集成化的优点，被广泛用于微波电路中。 ;微带线分类及演变 （一）对称微带（带状线） （二）不对称微带（标准微带） 带状线 标准微带;微带线 ;基于微带线的微波器件;光纤电缆 ;传输线基本参数;传输线的参数 ;传输线的参数 ;根据传输线的分布参数是否均匀分布，可将其分为均匀传输线和不均匀传输线 均匀传输线的分布参数有四个： 单位长分布电阻（R0） 单位长分布电导（G0） 单位长分布电感（L0） 和单位长分布电容（C0） 它们的值取决于传输线的型式、尺寸、导体材料和周围介质参数。当传输线上载高频信号，传输线选良导体制作时，不妨认为传输线是无耗的 ;传输线上的电压和电流一般情况下由入射波和反射波两部分迭加而成，即 U（z）=U入（Z）+ U反（Z） I（z）=I入（z）+I反（z） ;传输线的传播常数;传输线的特性阻抗 ;传输线的输入阻抗 ;传输线的反射系数 ;反射系数与输入阻抗;传输线的驻波比 ;驻波比是衡量负载匹配程度的一个指标 反射系数的定义我们知道，反射系数的取值范围是0~1，而驻波系数的取值范围是1~正无穷大。射频很多接口的驻波系数指标规定小于2.0。 驻波比恶化意味着信号反射比较厉害，也就是说负载和传输线的匹配效果比较差。所以在一个系统中，如果驻波比很差，可能会使信号传输效果变差，通道增益下降。一个比较典型的例子就是灵敏度问题。 ;传输线的驻波比 ;传输线的参数;传输线的参数;练习题;传输线特性阻抗50Ω，终端接75Ω负载,传输线中电磁波的波长λ=1m。求: 距离传输线终端0.25λ处的输入阻抗、传输线终端反射系数和驻波比?;传输线工作状态; 传输线的工作状态 ;波导里的行波; 传输线的工作状态;波导一端短路时的驻波;驻波、行波对比; 驻波状态下： 电压波腹处是电流波节点(此处电压达最大值,而电流值等于零)，电压波节点处是电流波腹点，电压节点与电压腹点相距λ/4； ;传输线的工作状态;总结;练习