CH传输线基本理论.pptVIP

二、传输线方程 二、传输线方程 利用Kirchhoff 定律，有 当典型Δz→0时，有 上式为均匀传输线方程或电报方程。 二、传输线方程 如果我们着重研究时谐(正弦或余弦)的变化情况，有 上式中，U(z)、I(z)只与z有关，表示在传输线z处的电压或电流的有效复值。 二、传输线方程 无耗传输线是我们所研究的最重要条件之一，可表示为：R=0，G=0这时方程写出 ? 二次求导的结果 三、无耗传输线方程 同样，和均匀平面波类比 最后，求解的结果也作了类比. 作为注记 三、无耗传输线方程 其中，特性阻抗 均匀平面波中波阻抗 。上式称为传输线方程之通解。而 的确定还需要边界条件。 很易得到 三、无耗传输线方程 把通解转化为具体解，必须应用边界条件。所讨论的边界条件有：终端条件、源端条件和电源、阻抗条件。所建立的也是两套坐标，z从源出发， 从负载出发。 1. 终端边界条件(已知 ) 代入解内，有 四、无耗传输线的边界条件   图 边界条件坐标系( ) 四、无耗传输线的边界条件 代入通解，为 得到 四、无耗传输线的边界条件 对于终端边界条件场合，我们常喜欢采用z’(终端出发)坐标系z’，计及Euler公式 ? 最后得到 四、无耗传输线的边界条件 2. 源端边界条件(已知 ) 在求解时，用 代入，形式与终端边界条件相同 四、无耗传输线的边界条件 最后得到 四、无耗传输线的边界条件 3. 电源阻抗条件(已知 ) 已知 先考虑源条件 四、无耗传输线的边界条件   图 边界条件坐标系( ) 四、无耗传输线的边界条件 所以 即 再考虑终端条件 四、无耗传输线的边界条件 构成线性方程组 即 四、无耗传输线的边界条件 其中 称为反射系数。 四、无耗传输线的边界条件 注记：传输线方程通解中有 两个常数，而源阻抗已知条件为 有三个常数，这之间是否有矛盾? 可得 观察 可知，真正的独立参数为 四、无耗传输线的边界条件 也是两个独立量。 最后得到 四、无耗传输线的边界条件 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 入射波和反射波沿线 的瞬时分布图如图 五、传输特性 传输线的特性参量主要包括：传播常数、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。 对于低耗传输线有(无耗传输线 ) 无耗 一、传播常数 传播常数?一般为复数，可表示为 五、传输特性 二、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)与入射波电流I+ (z)之比，或反射波电压U- (z)与反射波电流I- (z)之比的负值，即 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L0和C0，与频率无关。 五、传输特性 三、相速和相波长 相速是指波的等相位面移动速度。 入射波的相速为 对于微波传输线 所谓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 五、传输特性 于是传输线上的波长 可表示为 上式表明，传输线上波的波长与其周围填充的介质有关：当由空气填充时， ， 则 ；否则，波长将缩短 倍。 色散 五、传输特性 计及在微波波段中， 是一阶小量，对于 及以上量完全可以忽略。则 而 一、低频传输线和微波传输线 和直流的同样情况比较 从直流到1010Hz，损耗要增加1500倍。 一、低频传输线和微波传输线 图 直线电流均匀分布 图 微波集肤效应 损耗是传输线的重要指标，如果要将 ，使损耗与直流保持相同，易算出 一、低频传输线和微波传输线 无源元件的射频特性 也即直径是d=6.06 m。这种情况，已不能称为微波传输线，而应称之为微波传输“柱”比较合适，其粗度超过人民大会堂的主柱。2米高的实心微波传输铜柱约514吨重(铜比重是8.9T/m3)。 按我国古典名著《西游记》记载：孙悟空所得的金箍棒是东海龙