chap319均匀分布参数的电路分析.pptVIP

传输线分布参数电路理论中的输入阻抗，并不单指传输线输入端的阻抗。因为传输线上各点的电压、电流是不同的，线上任一点的总电压与总电流之比是由负载和该点到负载的距离所决定，因此，输入阻抗相当于从该点向负载看去的阻抗。换言之，线上任一点的阻抗通常就称为该点的输入阻抗(当然也包括输入端点)。由电压电流表达式不难求出输入阻抗的表达式，常用有 一般情况下，传输线上存在入射波和反射波，它们相互干涉形成驻波。入射波反射波同相迭加必然最大，反相迭加必然最小。 传输线上电流最大值与电流最小值之比称为电流驻波系数或电流驻波比。不难算出电流驻波系数与电压驻波系数的值完全一样，因此一般仅用电压驻波系数，或简称驻波系数。S与Γ是一一对应关系。 前面两章我们用场解法研究了无限长匀直导波系统中导波的传输特性，重点讨论了各类导波系统中主模的传输特性。在那里，由于假定了导波系统是匀直、无限长的，因而使场解得以顺利进行。然而实际的微波传输系统并非如此简单。 首先，导波系统不可能无限长。终端必须接某种负载，因此，导波系统中不仅有传向负载的正向波(称为入射波)，而且一般还有从负载回来的反向波(称为反射波)。 其次，作为微波信号的传输系统也不可能完全匀直。例如，当整机结构上需要传输系统转弯甚至扭转一个方向时，还得接入转弯、扭转元件；为了某种实际目的还得接入其它元件，如监测导波系统传输功率大小，必须接入耦合元件；为了实现功率的再分配，需要接入分支元件；为使不同类型或同一类型不同尺寸的导波系统联用时需要接入转换或过渡元件等等。这些微波元件(不含有源器件)是由特殊的边界系统构成的。在微波传输系统中它们属于不均匀区，亦称“不均匀性”。 由此看来，实际的微波传输系统是由均匀的导波系统段和不均匀的微波元件(负载也视为一个微波元件)组成的复杂边界系统。对这样的系统进行场解，原则上可以把整个系统分为若干区域，分别求解各区域内的电磁场，然后利用边界条件把相邻的区域连续起来。但是用这种方法求解，对于均匀导波系统部分适用，而对于微波元件，即使是结构简单的元件，分析起来也是相当繁琐的，复杂结构的元件就更难以进行。为了寻求分析复杂微波系统传输特性的简单方法，工程上发展了微波等效电路法。 微波等效电路法的基本点是将电磁场的问题，在一定条件下化为电路的问题来求解，即“化场为路”。从而借用电路的现成方法，使问题得以简化。 微波等效电路法的具体作法是： 1.根据均匀导波系统是起引导电磁波的作用而将它等效为具有分布参数的均匀传输线(工作在单模的导波系统等效为一对均匀传输线；工作在多模的导波系统等效为多对均匀传输线)。 2.根据不均匀性一般是起贮能和耗能作用而将它们等效为集总参数网络。不同结构的不均匀性等效为不同结构和不同性质的网络。 3.确定均匀导波系统与不均匀区的界面。此界面称为参考面。 本章首先讨论均匀传输线的分布参数电路理论及均匀导波系统等效为均匀传输线，然后讨论不均匀性等效为集总参数网络及网络参数。 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。均匀传输线传输 TEM 波。非均匀传输线往往用来构成微波元器件。 我们可以把均匀传输线分割成许多小的微元段dz (dz?)，这样每个微元段可看作集中参数电路，用一个? 型网络来等效。于是整个传输线可等效成无穷多个? 型网络的级联 波印亭矢量相反 均匀传输线就是指第二章中讨论过的TEM波导波系统，它除了可用场解法分析外，还可用路的方法来分析，但必须是分布参数电路的方法。 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。 分布参数电路理论就是用上述概念来研究TEM波传输线的一种理论，也是分析传输线的一种路的理论。TEM波传输线之所以可以用路的方法分析，其原因在于TEM波场的横向分布与静场相同。从而对应于电场有一电压波，对应于磁场有一电流波。 50Hz的波长是6000公里，如果从地球扯到太阳，它是长线，但是如果绕地球，就成了短线，大西洋的海底电缆就是长线，有损耗等。电流电压z,t。 赤道周长 40075.7km 电压变化是由上串联阻抗的降压造成；电流变化是线间并联导纳的分流所致。 输入阻抗的倒数称为输入导纳 (3.31) 四.传输线的工作参量 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 如何推导？ 四.传输线的工作参量 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