Chap1传输线理论 概念 研究内容 纵向 横向 研究方法 1.1长线理论（10） 1.2波导与同轴线（8） 1.3平面传输线（4）

Presentation on theme: "Chap1传输线理论 概念 研究内容 纵向 横向 研究方法 1.1长线理论（10） 1.2波导与同轴线（8） 1.3平面传输线（4）"— Presentation transcript:

1 Chap1传输线理论 概念 研究内容 纵向 横向 研究方法 1.1长线理论（10） 1.2波导与同轴线（8） 1.3平面传输线（4）

2 1.1长线理论 1.1.1等效电路模型 1.1.2长线方程及其解 1.1.3传输线的输入阻抗与反射系数（状态参量） 1.1.4均匀无耗长线工作状态分析 1.1.5圆图 1.1.6阻抗匹配

3 1.1.1等效电路模型 分布参数 均匀传输线

4 1.1.2长线方程及其解 均匀传输线方程 波动方程及通解 定解 特性参量

5 均匀传输线方程

6 波动方程及通解 定解 始端条件定解 终端条件定解 新坐标系

7 特性参量 特性阻抗 无耗： 微波低耗： 2.传播常数 无耗： 微波低耗:

8 3.相速和波长 双线、同轴线 TEM 作业：p84:1－2，1－3，1－4

9 等效电路模型 均匀传输线方程 波动方程 通解、定解 特性参量

10 1.1.3无耗传输线的输入阻抗与反射系数（状态参量）
驻波比与行波系数 各系数之间的关系

11 输入阻抗 ZL 特点:

12 反射系数 ZL 信源 负载 讨论：P15图1－8

13 ZL

14 驻波比与行波系数 ZL 各状态参数之间的关系

15 例：求传输线输入端(AA’)的输入阻抗和反射系数的模。
(1) (2) R2 R1 A A’ B C R1 A A’ B C R1 A A’ B

16 状态参量: 输入阻抗 反射系数 驻波比与行波系数 各系数之间的关系 ZL 信源 负载

17 1.1.4均匀无耗长线工作状态分析 行波 （纯）驻波 行驻波 条件、 特点（振幅,相位,阻抗,能量传播）

18 Z0 行波 (1)条件: (2)特点 电压、电流振幅，其瞬时值； b.电压和电流相位 c. d.

19 (纯)驻波状态 (1)条件: (2)特性分析： a.终端短路线 b.终端开路线 c.终端纯电抗负载

20 a.终端短路线

21 b.终端开路线

22 c.终端纯电抗负载

23 纯驻波小结: （1）沿线电压、电流振幅：波腹点和波节点 （2）各点电压、电流空间相位和时间相位： （3）相邻两波腹(或波节)点间距，波腹至波节点间距 （4）阻抗 随频率和长度而变化 （5）PL＝0

24 例： 已知传输线终端短路时某点Zinsc=j106Ω,终端开路时该点Zinoc=－j23.6Ω,当终端接实际负载时,该点Zin=25-j70Ω,求负载阻抗值.

25 行驻波 (1)沿线电压电流分布规律 特点：周期分布 间距

26 讨论：

27

28 (2)沿线阻抗变化规律

29 (3)传输功率与效率 无耗线： 有耗：

30 均匀无耗长线工作状态 行波 （纯）驻波 行驻波 条件、, 特点（振幅,相位,阻抗,能量传播）

31 例1-3 C C’ （1）沿线电压电流和阻抗的振幅分布,并求最大值和最小值 （2）求负载吸收的总功率和ZL吸收的功率 A B A’ B’ A

32 作业1-7,1-8(c),1-9, (C) B A C D

33 1.1长线理论 1.1.1等效电路模型 1.1.2长线方程及其解 1.1.3传输线的输入阻抗与反射系数（状态参量） 1.1.4均匀无耗长线工作状态分析 1.1.5圆图 1.1.6阻抗匹配

34 1.1.5圆图 圆图的构成 (1)等反射系数圆族 (2)等电阻圆族 (3)等电抗圆族 Smith圆图 导纳圆图

35 圆图的构成 ZL (1)等反射系数圆族 (2)等电阻圆族 (3)等电抗圆族

36 ZL C 电长度 波长数 D

37 Smith圆图 C 三个特殊点 三条特殊线 两个特殊面 两个旋转方向 四个参数 D ZL

38 阻抗园图关系快速记忆技巧 阻抗圆图关系快速记忆技巧

39 ZL B A 例1-5： 已知 求 0.125 A B

40 例1-6：已知同轴线特性阻抗Z0=50,信号波长＝10cm， 终端电压反射系数 求(1)终端负载阻抗ZL； (2)电压波腹和波节处的阻抗； (3)靠近终端第一个电压波腹及波节点距终端的距离。
C A B 0.18 r=1.5 B A C

41 例1－7：用特性阻抗为50的同轴测量线测得负载的驻波比＝1
例1－7：用特性阻抗为50的同轴测量线测得负载的驻波比＝1.66,第一个电压波节点距离终端10mm，相邻两波节点之间的距离为50mm。求终端负载阻抗ZL。 r=1.66 A B C 0.4 作业：1－20

42 导纳圆图 三个特殊点 三条特殊线 两个特殊面 两个旋转方向 四个参数 注: (1)

43 (2) A B A B

44 例： A B 阻抗圆图 P37例1－8 导纳圆图

45 1.1.6阻抗匹配 概念 分类 共轭匹配 无反射匹配 重要性 方法 (1) 阻抗变换器 (2)支节调配器 Zg Eg Zin 负载 信号源
始端 匹配 装置 终端 负载 1.1.6阻抗匹配 概念 分类 共轭匹配 无反射匹配 重要性 方法 (1) 阻抗变换器 (2)支节调配器 Eg Zg Zin

46 方法 (1) 阻抗变换器 Rmax

47 (2)支节调配器 概念 原理 实现 单支节调配器 双支节调配器

48 例1-10已知无耗传输线的特性阻抗Z0＝200Ω， 终端接ZL＝50＋j50Ω的负载，若采用并联短路单支节进行匹配，试求支节接入位置d及支节长度。
B B B 1+j j1.6 C C1 d1 d2 A B B1 B2 0.161 0.179 0.339 0.321 0.292

49

50 例： Z0＝50Ω的同轴线，接负载ZL＝100＋j50Ω，两支节调配器如图，求支节长度
双支节调配器 P136 例： Z0＝50Ω的同轴线，接负载ZL＝100＋j50Ω，两支节调配器如图，求支节长度 ZL A B C D E 0.445 0.405

51 另一解：

52 缺点： ZL A B C D E

53 阻抗匹配 (1) 阻抗变换器 (2)支节调配器 作业1－21;1-22

54 1.1小结 等效电路模型 长线方程及其解 特性参量 状态参量 均匀无耗长线工作状态，有耗线 圆图 阻抗匹配

55 1-8(c)

56 练习： 无耗线端接某阻抗使16%的入射功率被反射掉,计算线上的VSWR. 1-46 在特性阻抗为200Ω的无耗双导线上,测得负载处为电压驻波最小点, ∣u∣min=8v;距负载λ/4处为电压驻波最大点, ∣u∣max=10v,求负载阻抗及负载吸收的功率.

57 1-47 特性阻抗为50Ω的无耗传输线,长2.5λ,端接ZL=25+j30Ω的负载,若源Eg=20V,Zg=50Ω,求从信号源传输至负载的功率;若用λ/4阻抗变换段对负载匹配,求变换段接入的位置d及此时负载吸收的功率.