第1章微波与天线.pptVIP

图1-8|Lr|、|LR|随反射系数的变化曲线第62页，共93页，星期日，2025年，2月5日由式（1-4-2）得LR=10lg=10lg式中,ρ为传输线上驻波系数。因反射损耗取决于负载失配情况,故又称为失配损耗。总之,回波损耗和反射损耗虽然都与反射信号即反射系数有关,但回波损耗取决于反射信号本身的损耗,|Γl|越大,则|Lr|越小;而反射损耗LR则表示反射信号引起的负载功率的减小,|Γl|越大,则|LR|也越大。图1-8是回波损耗|Lr|和反射损耗|LR|随反射系数的变化曲线。第63页，共93页，星期日，2025年，2月5日1.5阻抗匹配1.传输线的三种匹配状态阻抗匹配具有三种不同的含义,分别是负载阻抗匹配、源阻抗匹配和共轭阻抗匹配,它们反映了传输线上三种不同的状态。1)负载阻抗匹配负载阻抗匹配是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形,此时传输线上只有从信源到负载的入射波,而无反射波。匹配负载完全吸收了由信源入射来的微波功率;而不匹配负载则将一部分功率反射回去,在传输线上出现驻波。第64页，共93页，星期日，2025年，2月5日当反射波较大时,波腹电场要比行波电场大得多,容易发生击穿,这就限制了传输线能最大传输的功率,因此要采取措施进行负载阻抗匹配。负载阻抗匹配一般采用阻抗匹配器。2)源阻抗匹配电源的内阻等于传输线的特性阻抗时,电源和传输线是匹配的,这种电源称之为匹配源。对匹配源来说,它给传输线的入射功率是不随负载变化的,负载有反射时,反射回来的反射波被电源吸收。可以用阻抗变换器把不匹配源变成匹配源,但常用的方法是加一个去耦衰减器或隔离器,它们的作用是吸收反射波。第65页，共93页，星期日，2025年，2月5日3)共轭阻抗匹配设信源电压为Eg,信源内阻抗Zg=Rg+jXg,传输线的特性阻抗为Z0,总长为L,终端负载为Zl,如图1-9（a）所示,则始端输入阻抗Zin为Zin==Rin+jXin由图1-9(b)可知,负载得到的功率为P=第66页，共93页，星期日，2025年，2月5日Γ(z)=|Γl|ej(φl-2βz)(1-2-6)由此可见,对均匀无耗传输线来说,任意点反射系数Γ(z)大小均相等,沿线只有相位按周期变化,其周期为λ/2,即反射系数也具有λ/2重复性。3.输入阻抗与反射系数的关系由式（1-1-7）及（1-2-4）得U(z)=U+(z)+U-(z)=A1ejβz［1+Γ(z)］I(z)=I+(z)+I-(z)=ejβz［1-Γ(z)］(1-2-7)第30页，共93页，星期日，2025年，2月5日于是有Zin(z)==Z0(1-2-8)式中,Z0为传输线特性阻抗。式(1-2-8)还可以写成Γ(z)=(1-2-9)由此可见,当传输线特性阻抗一定时,输入阻抗与反射系数有一一对应的关系,因此,输入阻抗Zin(z)可通过反射系数Γ(z)的测量来确定。当z=0时,Γ(0)=Γl,则终端负载阻抗Zl与终端反射系数Γl的关系为:第31页，共93页，星期日，2025年，2月5日Γl=(1-2-10)这与式（1-2-5）得到的结果完全一致。显然,当Zl=Z0时,Γl=0,即负载终端无反射,此时传输线上反射系数处处为零,一般称之为负载匹配。而当Zl≠Z0时,负载端就会产生一反射波,向信源方向传播,若信源阻抗与传输线特性阻抗不相等时,则它将再次被反射。4.驻波比由前面分析可知,终端不匹配的传输线上各点的电