传输线理论4.pptVIP

* Outline 上次课内容 特征参数, ρ 端接不同负载时的无损耗传输线 驻波和驻波比 驻波比若干问题讨论 传输线工作状态 本次课内容 广义无耗传输线求解 * * 反射系数(3) (a)电压驻波比图形（观察点位于负载处）(b)最大电压驻波比图形（观察点距离负载长度为lmax）(c)最小电压驻波比图形（观察点距离负载长度为lmin）(d)对应传输线示意图。 lmax为距离负载最近的电压最大值位置，lmax为距离负载最近的电压最小值位置 * * * 驻波比 * * * 关于SWR的若干问题-1 讨论：无损耗线、纯电阻负载时的情况 (1)RLZ0时，反射系数为“正”——负载上“电压”幅度最大 (2)RLZ0时，反射系数为“负” ——负载上“电流”幅度最大 (3)极值间距：“半波长” ——记忆：“开路无电流”/“短路无电压” ——用途：判断(电阻)负载的相对大小 匹配时：ρ=1， “开路”、“短路”时：… * * * 广义无耗传输线求解-传输线的来回反射 * * 广义无耗传输线求解 考虑一段特征阻抗为Z0、长度为l的无耗传输线，由z = 0处内阻为ZS的信号源激励，且在z = l处端接阻抗为ZL的负载。 两端的边界条件如下。 （1） z=0处的电压和电流为 * * （2）z=l处的电压和电流为 （3） 0≤z≤l处的电压和电流如下： 广义无耗传输线求解 * * 式中 应用边界条件（1） 广义无耗传输线求解 * * 广义无耗传输线求解 由 得 应用边界条件（2） 得 * * 广义无耗传输线求解 联立式（2）和式（3）得 因此，将式（4）带入式（1），即可得到一般情况下的V(z)和I(z)的表达式为： * * 广义无耗传输线求解 根据二项式公式 * * 广义无耗传输线求解 将式（6）代入式（5）得到 * * 广义无耗传输线求解 式(7a)可展开为 式中 * * 广义无耗传输线求解 式(7b)可展开为 对传输线上的电流达到稳定的物理过程可以理解如下： （1）在z=0处注入的电流波为 * * 广义无耗传输线求解 （2）正行至z处： （3）正行至终端为 （4）经负载反射后，乘以ΓL ，再反行(l-z)至z处，得 * * 广义无耗传输线求解 （5）再反行至源端 （6）经源端反射后，乘以ΓS ，再正行到z处，得 * * 广义无耗传输线求解 正弦电压馈源VS端接任意负载ZL时沿线电压、电流的相量表达式，代表了传输线两端产生的无穷次反射波的叠加总和，反映了传输线加上馈源后，在源和负载之间的来回反射达到稳态波的过程，这个过程是以极快的速度完成的 ，无论实在源端还是在负载端都是既有吸收又有反射的。 Source Load Z=0 Z=l * * 广义无耗传输线求解 –特殊应用1 应用1 两端均匹配 如上图所示，此时有 ， ， * * 广义无耗传输线求解 –特殊应用1 在端源(z=0)，有 在负载端(z=l)，有 * * 广义无耗传输线求解 –特殊应用1 在这种情况下，传输线上不存在驻波，沿线各处的电压和电流的幅度均相等，即 注：某些书中将传输线的参考点定于负载端而不是源端，这意味着沿z轴存在-1的偏移，z =z-l ,因此，式（3.7-9）可以用z 坐标表示为 * * 广义无耗传输线求解 –特殊应用2 应用2 仅源端匹配 如上图所示，此时有 ZS=Z0，ZL≠Z0， ΓS=0，ΓL≠0 ， * * 广义无耗传输线求解 –特殊应用2 在源端(z=0)，有 在负载端(z=l)，有 * * 广义无耗传输线求解 –特殊应用3 应用3 仅负载端匹配 如上图所示，此时有 ZS≠Z0，ZL=Z0， ΓS≠0，ΓL=0， * * 广义无耗传输线求解 –特殊应用3 在源端(z=0),有 在负载端(z=l)，有 * * 广义无耗传输线求解 –特殊应用3 这种情况简化为源的内阻抗ZS与恒输入阻抗Z0之间的分压关系，沿线各处的电压和电流除相位随线长而变化外，其幅度不变，即 类似地，对于电流，有 注：式(3.7