(6.25)--ch04 传输线理论基础-4.1传输线概述.pdf

ElectromagneticFieldsandElectromagneticWaves

第4章传输线理论基础

第4章传输线理论基础

主要内容本章重点

4.1传输线概述4.3端接负载的传输线

4.2双导体传输线

4.3端接负载的传输线

4.4同轴线与微带线

第4章传输线理论基础

4.1传输线概述

传输线的基本概念

电路的分类

射频传输线的类型

§4.1传输线概述

一、传输线的基本概念

1.定义：凡是能够传输电磁能量和信号的线路称为传输线。

2.分类：长线——是指几何长度和线上电磁波波长可比拟的传输线。

短线——是指几何长度远小于线上电磁波波长的传输线。

注意分类依据：线上信号的波长(频率)与电路尺度的关系！

在短线上，U,I信号仅是t的函数，不同位置处处相等.属于集总参数电路!

在长线上，U,I信号不但是t的函数，还是位置的函数.属于分布参数电路！

§4.1传输线概述

•长线传输线举例

C

B

A

0.6m

某双导线上载有频率为3GHz的微波信号，在0.6米的长度上包含6个波

长。一个波长范围内，线上A、B、C三点的信号振幅和相位都不相同。

可见，线上信号既是时间的函数，又是位置的函数。这是长线传输线

的典型特征。

§4.1传输线概述

二、电路的分类

按照信号与能量的传输特性，电路可分为分布参数电路与集总参数电路。

1）分布参数电路：

•电路中信号既是时间的函数，又是位置的函数；

•线上电容、电感和电阻的分布效应不敢忽略，随着频率的升高，

电路元件的辐射损耗，导体损耗和介质损耗增加；

•研究这类传输线，需介入电磁场理论，采用场路结合的分析方法。

2）集总参数电路：

•信号仅是时间的函数，信号波长远大于电路和硬件的尺寸；

•电场能量全部集中在电容器中，而磁场能量全部集中在电感器中，

电阻是消耗能量的，元件的引线是理想导体；

•研究这类传输线，理论基础是基尔霍夫定律为代表的电路理论。

§4.1传输线概述

二、电路的分类

下面给出不同电信号的应用背景。

强电（高压）:电力电子,发电设备,大功率电器…

集

电总

磁数字电路:计算机、数据通讯、自动化控制…参

信数

号低频电路:仪器、自动化控制、医疗电子…

弱电

模高频电路:广播、电视、通讯等频率较

拟高，属于射频电路。分

布

电微波电路：通讯、雷达与电子对抗等:属参

路数

于射频电路，分布参数效应显著。

§4.1传输线概述

三、射频传输线（长线）的类型