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第二章 传输线理论 传输线方程(电报方程) 2.3 端接负载的无耗传输线 重要概念 反射系数、电压驻波比、输入阻抗、回波损耗 重要关系 反射系数——输入阻抗 输入阻抗——特征阻抗、负载阻抗、参考面 反射系数——驻波比 传输功率——反射系数 端接负载的传输线 负载端即z=0处 反射系数与驻波比 回波损耗 传输线的工作状态 ZL=0 ZL=∞ 端接电容负载,电压\电流和输入阻抗沿传输线的分布 端接电感负载,电压\电流和输入阻抗沿传输线的分布 行驻波状态的定义 负载部分吸收入射波功率，部分反射入射波功率 行驻波的电压振幅和输入阻抗分布 3、行驻波及全驻波状态的特点 电压和电流振幅随参考面到负载的距离l呈周期变化。 电压（电流）相邻的最大（最小）振幅间距离相差λ/2。 最大振幅与相邻的最小振幅的距离相差λ/4。 电压最大（最小）振幅位置是电流的最小（最大）振幅位置 Smith圆图 等电阻圆 构成Smith 阻抗圆图 导纳圆图 将阻抗圆图旋转180度，就可得到导纳圆图 读出Smith圆图上点的阻抗或导纳值 Smith圆图要点总结 与传输线工作状态的对应关系 匹配点、全反射圆和行驻波区域 传输线参考面变化在圆图上的变化轨迹： 由负载→源 相位滞后-顺时针； 由源→负载 相位超前-逆时针 变化周期 λ/2 Smith圆图要点总结 负载变化在圆图上的轨迹 电阻不变，电抗变化： 沿等电阻圆变化。 电导不变，电纳变化： 沿等电导圆变化。 电抗不变，电阻变化： 沿等电抗圆变化。 电纳不变，电导变化： 沿等电纳圆变化。 Smith圆图要点总结 圆图各区域与阻抗特性的关系 纯阻： 实轴，其中： 原点： z=1 Γ=0 匹配点 正实轴：z1 高阻，对应驻波电压的波腹，且有 z=SWR 负实轴：z1 低阻，对应驻波电压的波节，且有 z=1/SWR 纯电抗： |Γ|=1 感性区：上半平面（1、2象限） 容性区：下半平面（3、4象限） Smith圆图要点总结 开路点： Γ=1 短路点：Γ=-1 特别注意!! 有多个不同特征阻抗的传输线级连时，必须分段对输入阻抗进行归一化，才能应用Smith圆图。 一般来说，在圆图上并没有明确标出反射系数，正实轴上的读数是对应的驻波比。负实轴上的读数是对应驻波比的倒数。 阻抗匹配 阻抗匹配的概念 （1）负载阻抗匹配 负载阻抗等于传输线的特征阻抗 ，此时系统无反射，传输线处于行波状态。 （2）电源阻抗匹配 电源的内阻等于传输线的特征阻抗由负载不匹配引起的反射波功率全部被电源内阻所吸收，系统无二次反射。 （3）共轭匹配 由传输线某参考面向负载端看去的输入阻抗Zin等于由该参考面向电源端看去的输出阻抗的共轭值，此时电源将向负载输出最大功率。 对于无耗传输线，如果在传输线某截面上能满足共轭匹配条件，则在其它截面上也必然满足共轭匹配条件。 共轭匹配时，传输线上是可能存在驻波的。 四分之一波长变换器 2.5.1 阻抗观点 由: 设λ/4波长变换器的特征阻抗为Z1，当l=λ/4时,有 当ZL=RL为纯阻时，λ/4波长变换器可使失配的负载阻抗与传输线特征阻抗相匹配。 选择特征阻抗为： 四分之一波长变换器 ——应用 纯阻负载的匹配 四分之一波长变换器 ——应用 复数负载的匹配 首先将复数负载变换为纯阻，然后进行λ/4阻抗变换 图中ρ为驻波比 第五章 阻抗匹配和调谐 集总元件匹配（L网络） SMITH圆图解法 基本思路：通过串联和并联电抗元件，将输入阻抗变到SMITH圆图的匹配点——原点 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 单短截线调谐 单短截线调谐 5.2.1 并联短截线 5.2 单短截线调谐 ——设计分析 串联短截线 阻抗匹配方法选择 L型匹配采用集总参数元件（L，C）适用于频率较低，损耗要求不高的场合 四分之一波长变换器及短截线调谐的方法采用分布参数等效元件，损耗小精度高，适用于频率较高，损耗要求极小的情况。 根据系统或题目要求选择合适的匹配方法，也可以在一定情况下搭配使用两类方法。 第三章 传输线与波导 圆波导中波的传播特性总结 传播模式 与矩形波导类似，圆波导中也有无穷多个满足边界条件并可独立存在的模式，即波指数的每一个组合就是圆波导中满足边界条件的一个解。 不存在TE00，TEn0，以及TM00，TMn0模式！！ 波指数 n表示场量沿圆柱坐标圆周方向（φ方向）变化的半周期数。 m表示场量沿波导径向（ρ方