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第二章传输线理论“路”的理论2-1引言一、基本理论?微波传输线概念特点传输线（TransmissionLine）?传输线理论概念特点?研究传输线上电磁波特性的方法:“场”、“路”

第二章传输线理论?微波传输线大致可分三种类型（1）TEM波（2）TE、TM波（3）表面波

第二章传输线理论二、分布参数及分布参数电路传输线有长线和短线之分。所谓长线是指传输线的几何长度与线上传输电磁波的波长比值(电长度)大于或接近1，反之称为短线。长线(LongLine)分布参数电路考虑分布参数效应忽略分布参数效应短线(ShortLine)集中参数电路当频率提高到微波波段时，这些分布效应不可忽略，所以微波传输线是一种分布参数电路。这导致传输线上的电压和电流是随时间和空间位置而变化的二元函数。

第二章传输线理论根据传输线上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。我们可以把均匀传输线分割成许多小的微元段dz(dzλ)，这样每个微元段可看作集中参数电路，用一个Γ型网络来等效。于是整个传输线可等效成无穷多个Γ型网络的级联

第二章传输线理论2-2无耗传输线方程及其解一、传输线方程dz段的等效电路均匀无耗传输线基本方程描写无耗传输线上每个微分段上的电压和电流的变化规律，可由此解出线上任意点的电压、电流及其相互关系。(2–2–2)

第二章传输线理论二、均匀传输线方程的解将式(2–2–2)两边对z再求一次微分，并令，可得(2–2–4)-通解为--式中，（）（）特性阻抗相位常数

第二章传输线理论1.已知传输线终端电压U和电流I，沿线电压电流表达式22---选取负载处为坐标原点，将终端条件z=0,U(0)=U,I(0)=I代入上式可得22--解得将A、A代入通解后整理后可得12

第二章传输线理论2.已知传输线始端电压U和电流I，沿线电压电流表达式11将始端条件、U(0)=U、I(0)=I代入通解，1同样可得沿线的电压电流表达式为1-

第二章传输线理论三、入射波和反射波根据复数振幅与瞬时值间的关系，可求得传输线上电压和电流的瞬时值表达式第一部分表示由信号源向负载方向传播的行波，称之为入射波。习题：第二部分表示由负载向信号源方向传播的行波，称之为反射波。2-12-22-4入射波和反射波沿线的瞬时分布图如图

第二章传输线理论2-3传输线的特性参量传输线的特性参量主要包括：相位常数、特性阻抗、相速和相波长、输入阻抗、反射系数、驻波比(行波系数)和传输功率等。一、相位常数相位常数β表示单位长度上的相位变化，可表示为β针对低耗传输线有意义(无耗传输线量纲为1/m或者rad/m)

第二章传输线理论二、相速度和相波长相速度是指波的等相位面移动速度。一般：入射波的相速度为对于微波传输线平行双线和同轴线：为TEM波（无色散波）相波长定义为波在一个周期T内等相位面沿传输线移动的距离。即

第二章传输线理论三、特性阻抗传输线的特性阻抗定义为传输线上入射波电压U(z)i与入射波电流I(z)之比，或反射波电压U(z)与反射波ir电流I(z)之比的负值，即r平行双线同轴线特性阻抗对于无耗传输线()，则对于微波传输线,也符合。在无耗或低耗情况下，传输线的特性阻抗为一实数，它仅决定于分布参数L和C，与频率无关。11

第二章传输线理论四、输入阻抗传输线终端接负载阻抗Z时，距离终端z处向负载方向看L去的输入阻抗定义为该处的电压U(z)与电流I(z)之比，即均匀无耗传输线传输线的输入阻抗

第二章传输线理论对给定的传输线和负载阻抗，线上各点的输入阻抗随至终端的距离l的不同而作周期(周期为)变化，且在一些特殊点上，有如下简单阻抗关系：1.传输线上距负载为半波长整数倍的各点的输入阻抗等于负载阻抗；2.距负载为四分之一波长奇数倍的各点的输入阻抗等于特性阻抗的平方与负载阻抗的比值；3.当Z为实数，Z为复数负载时，四分之一波长的传输线具有变换阻0L抗性质的作用。4.两种极端情况。在许多情况下，例如并联电路的阻抗计算，采用导纳比较方便

第二章传输线理论五、反射系数距终端z处的反射波电压U(z)与入射波电压U(z)之比ri定义为该处的电压反射系数Γ(z)，即u电流反射系数终端反射系数传输线上任一点反射系数与终端反射系数的关系

第二章传输线理论输入阻抗与反射系数间的关系负载阻抗与终端反射系数的关系上述两式又可写成

第二章传输线理论六、驻波比和行波系数电压（或电流）驻波比ρ定义为传输线上电压（或电流）的最大值与最小值之比，即当传输线上入射波与反射波同相迭加时，合成波出现最大值；而反相迭加时出现最小值驻波比与反射系数的关系式为行波系数K定义为传输线上电压（或电