01微波技术第1章传输线理论.ppt

第一章传输线理论§1-1传输线的种类及分布参数的概念一、传输线的种类二、分布参数的概念及传输线的等效电路§1-2传输线方程及其解上式可用双曲函数表示为§1-3反射系数、输入阻抗与驻波系数一、任意点的反射系数二、驻波系数三、传输线上任意点的阻抗四、无耗传输线上传输的平均功率§1-4传输线上传输状态的分析二、驻波状态三、行驻波状态四、无耗传输线的应用大功率的硬同轴线中作为保持同轴线内、外导体间相对位置的支撑，称为“金属绝缘子”。3.传输线的应用

利用传输线的性质可以做成天线收发开关,其工作原理如图7所示§1-5阻抗圆图和导纳圆图二、等电阻圆图三、等电抗圆五、导纳圆图§1-6传输线的阻抗匹配b.若ZL=RL+jXL(感性负载）此时λ/4匹配线段不能直接跟负载相接，而应选择主线上呈现纯电阻的地方。感性负载首先出现的电压腹点，由此接入λ/4匹配线可使设备长度最短图1.5.2电阻圆族R(z)=00.250.51_2ImRe短路点开路点匹配圆讨论：⑴所有电阻圆的圆心在实轴上移动，相切于（1，j0）点。⑵R(Z)=1的圆通过圆心，称为匹配圆。⑶R(Z)=0的圆圆心在（0,0),半径为1，与|Γ|=1的圆重合⑷正实轴上表示电压最大点，现纯电阻，所以有：R(Z)=ρ；负实轴上表示电压最小点，R(Z)=1/ρ————由式1.5.1得等电抗圆方程：归一化电抗值X(z)一定时，其轨迹也是一个圆，但因为X(z)可正也可负，所以等电抗圆有两组，如图1.5.4所示：－－X(z)=0_1/2-1/21-12-24-4ReIm图1.5.4电抗圆族X=∞圆心线R(z)=00.250.51_2ImRe1.5.5阻抗圆图四、阻抗圆图圆图上各数值的含义：实轴上的数值表示阻抗的电阻值；正实轴上的值又表示驻波系数，负实轴上的

值又表示驻波系数的倒数；沿单位圆最内层的数字表示阻抗的电抗值；第二层（由内向外）表示反射系数的幅角；。第三层数字表示自终端向始端方向计算的归

一化距离；实轴的上半圆表示X0,代表感性电抗；实轴的上半圆表示X0,代表容性电抗。Exp1:工作波长为30cm,负载阻抗为(50+j30)Ω，长为6cm，特性阻抗为75Ω,求该传输线的输入阻抗和线上的驻波系数。从P点顺时针旋转0.2到P′点读得：Zi=Zc(1.63-j0.54)0.67PP′0.411700.0880.288Exp1对应的圆图0.0(0.5)-0.541.9Exp2:一传输线的特性阻抗为50Ω,终端负载ZL=(100-j75)Ω,问距终端多远处向负载方向看去的输入阻抗为:Zin=50+jxB点:Zin=(1-j1.28)50?,l=(0.329-0.29)λC点:Zin=(1+j1.28)50?,l=(0.5-0.29+0.171)λB点坐标为对应的电刻度为0.329C点坐标为对应的电刻度为0.1710.3290.2910.171A()BC0.0(0.5)Exp2对应的圆图导纳圆图也包含三各个圆族:1.等电流反射系数圆族(等Γi圆族)2.等电导圆族(等G圆)3.等电纳圆族(等B圆)Gi→RiXi→BiΓ→Γi阻抗圆图和导纳圆图的区别:短路点短路点G=2-j1.4电压腹点电压节点R=ρG=ρ阻抗圆图导纳圆图开路点开路点Z=2-j1.4感性 x0容性B0共轭匹配负载匹配信号源匹配ZinZgEg+-Vin一、阻抗匹配的概念及意义三种匹配情况：（1）信号源与传输线的共轭匹配1、利用λ/4阻抗变换器匹配a.ZL=RL（为纯电阻性负载）直接在传输线与负载之间加一段特性阻抗为Zc1的λ/4线，只要适当地选择Zc1，就可实现主传输线的匹配。二、阻抗匹配的实现λ/4