第1章传输线理论精选文档.ppt

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1、第1章传输线理论本讲稿第一页，共三十二页1.2.1 均匀传输线方程均匀传输线方程图1-2均匀传输线及其等效电路本讲稿第二页，共三十二页可得出时谐传输方程可得出时谐传输方程本讲稿第三页，共三十二页均匀传输线方程的解均匀传输线方程的解本讲稿第四页，共三十二页均匀传输线的定解均匀传输线的定解图1-3 传输线的端接情况本讲稿第五页，共三十二页本讲稿第六页，共三十二页已知始端条件的解已知始端条件的解本讲稿第七页，共三十二页均匀传输线相速与波长均匀传输线相速与波长本讲稿第八页，共三十二页特性阻抗特性阻抗 本讲稿第九页，共三十二页传播常数传播常数 本讲稿第十页，共三十二页反射系数反射系数传输线上任一点z处反

2、射波电压（或电流）与入射波电压（或电流）之比为反射系数。由此可得电压反射系数和电流反射系数的表达式，即本讲稿第十一页，共三十二页输入阻抗输入阻抗终端接负载阻抗时，则距终端为z处的输入阻抗定义为该点的电压U（z）与电流I(z）之比，并用表示 本讲稿第十二页，共三十二页输入阻抗与反射系数的关系输入阻抗与反射系数的关系本讲稿第十三页，共三十二页驻波比驻波比当电磁波在终端不匹配的传输线上传输时，会产生反射波，各点的电压和电流由入射波和反射波叠加而成。反射波的大小除了用电压反射系数来描写外，还可用驻波比本讲稿第十四页，共三十二页无耗传输线的工作状态无耗传输线的工作状态传输线的工作状态是指沿传输线的电压、

3、电流以及阻抗的分布规律。归纳起来，无耗传输线的工作状态有三种：行波、驻波和行驻波。它主要决定于终端所接负载阻抗的大小和性质。下面分别讨论。1.6.1行波状态行波状态本讲稿第十五页，共三十二页 纯驻波状态纯驻波状态本讲稿第十六页，共三十二页图1-4 终端短路线中的纯驻波状态本讲稿第十七页，共三十二页图1-5 无耗终端开路线的驻波特性本讲稿第十八页，共三十二页 当均匀无耗线的终端接任意复数阻抗负载时，信号源给出的一部分能量被负载吸收，另一部分能量将被负载反射，从而产生部分反射而形成行驻波。本讲稿第十九页，共三十二页圆图的构成圆图的构成 则有 本讲稿第二十页，共三十二页图1-7 反射系数圆及电长度标

4、度值本讲稿第二十一页，共三十二页图1-8 阻抗圆图的r圆本讲稿第二十二页，共三十二页本讲稿第二十三页，共三十二页本讲稿第二十四页，共三十二页图1-9 阻抗圆图的x圆本讲稿第二十五页，共三十二页三种匹配状态三种匹配状态阻抗匹配是传输线理论中的重要概念，有三种不同匹配状态，分别是负载阻抗匹配、源阻抗匹配和共轭阻抗匹配。负载阻抗匹配负载阻抗匹配是指传输线的两端阻抗与传输线的特性阻抗相等，使线上电压与电流为行波。传输线上只有从信源到负载的入射波，无反射波。负载阻抗匹配一般采用阻抗匹配器。源匹配器当电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源与传输线匹配，这时电源被称之为匹配源，此时，传输线的入射功率不随负载

5、变化而变化。当负载有反射时，反射波被电源吸收，通常用加一个去耦衰减器或隔离器的方法来吸收反射波。本讲稿第二十六页，共三十二页图1-14 信源的共轭匹配本讲稿第二十七页，共三十二页阻抗匹配方法阻抗匹配方法 阻抗匹配的方法是在传输线和终端之间加一匹配网络。阻抗匹配方法从频率上划分有窄带匹配和宽带匹配；从实际实现上划分有串联阻抗变换器法、支节调配器法、阶梯阻抗变换和渐变线变换器图1-15 阻抗变换器本讲稿第二十八页，共三十二页支节调配器 a.串联单支节调配器支节匹配器是在传输线上并接或串接终端短路的传输线（又称支节），产生新的反射波抵消原来的反射波，从而达到匹配。这种匹配分别有单支节、双支节和三支节三种匹配。下面我们仅介绍单支节匹配。图 1-16 串联单支节调配器本讲稿第二十九页，共三十二页本讲稿第三十页，共三十二页并联单支节调配器图 1-17并联单支节调配器本讲稿第三十一页，共三十二页本讲稿第三十二页，共三十二页