第一章 传输线理论

赵高

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§1.1 引言

微波传输线是传输微波能量和信息的电磁装置，也可用来构成各种微波元件。

本节主要讲述两点： 传输线的基本概念以及分布参数的概念 一、传输线的基本概念 微波传输线是传输微波能量和信息的电磁装置，也可用来构成各种微波元件。

	矩形波导	圆形波导	同轴线波导

按其传播的被导电磁波的特征，大致可分为三种类型： (1)TEM波传输线 (2)波导传输线 (3)表面波传输线 传输线的分析方法有“场”和“路”两种方法。 二、分布参数的概念 分布参数是相对于集总参数而言的。 微波传输线与集总参数电路不同，当高频信号通过传输线时将产生如下一些分布参数效应 分布电阻效应 分布电导效应 分布电感效应 分布电容效应 所以在高频情况下，传输线是具有分布参数的电路。

小人物

:P 赵高。。是秦二世时候那个宦官吗？ 现在改学电子了？;P

赵高

§1.2 传输线方程及其解 传输线方程是研究传输线的电压、电流及其相互关系的方程。 本节主要讲述三个问题： 传输线方程、传输线方程的解以及传输线的特性参量 一、传输线方程 传输线方程是研究传输线的电压、电流及其相互关系的方程。 对于均匀传输线，由于参数是沿线均匀分布的，所以只需考虑线元dz的情况，并把它看成集总参数电路。 dV(z)/dz=ZI(z) (1-3a) dI(z)/dz=YV(z) (1-3b) 二、传输线方程的解 终端处的入射波电压: 终端处的反射波电压: 三、传输线的特性参量 1.传播常数 2.特性阻抗 定义：传输线上任一点的行波电压与行波电流之比，即入射波电压与入射波电流之比，或反射波电压与反射波电流之 比的负值。 3.相速度和波长 相速度是指沿一个方向传播的行波（入射波或反射波）前进的速度，定义为电磁波等向位点移动的速度。 微波传输线: 双导线和同轴线: 同一瞬间，沿传输线分布的行波电压（或行波电流）相位相同的相邻两点之间的距离称为波长，换言之，即同一瞬间 相位相差2 的两点间的距离为波长。

SuperStar515

;P ;P ;P ;P ;P开玩笑~~~

赵高

是啊~~以前干了不少坏事，现在来这里赎罪了。。。

赵高

§1.3 传输线的阻抗和反射系数 阻抗是传输线理论中一个很重要的概念，它可以很方便地分析传输线的工作状态。 本节主要讲述三个问题： 传输线的输入阻抗、反射系数以及反射系数与阻抗的关系 一、传输线的输入阻抗 阻抗是传输线理论中一个很重要的概念，它可以很方便地分析传输线的工作状态，传输线上某点z处向负载方向看的输 入阻抗定义为该点总电压与总电流之比，即 可得 上式表明：均匀无耗传输线上z处的输入阻抗与Z0、ZL、z及工作频率有关。 无耗传输线的输入导纳是 二、反射系数 传输线上的波一般为入射波和反射波的迭加，为了表征传输线的反射特性，我们引入“反射系数”的概念。均匀无耗 传输线上某处的反射波电压与入射波电压之比定义为该处的电压反射系数，即

波的反射现象是传输线上最基本的物理现象，反射系数不但有明确的物理概念，而且还可测定。因此在微波测量和微 波网络的分析与综合中都广泛采用了反射系数这一物理参量。

三、反射系数与阻抗的关系

1.反射系数与输入阻抗的关系

或

2.反射系数与负载阻抗的关系

或

小人物

指鹿为马的事情是你干的吧。。。现在说的传输线。。你确定不是地线？？

赵高

§1.4无耗传输线工作状态的分析

对于均匀无耗传输线，可根据反射系数的大小，将其工作状态分为三种： 1. 行波状态 2. 驻波工作状态 3. 行驻波工作状态 一、行波状态 当传输线无限长或负载阻抗等于特性阻抗时，线上只有入射波，没有反射波，入射波功率全部被吸收，这种称为与负 载相匹配的传输线，其上的状态为行波状态。

(1)线上电压和电流的入射波振幅恒定不变 (2)波的相位是z和t的函数 (3)电压行波和电流行波同相,传输线传输有功功率:

(4)线上的输入阻抗处处相等,都等于特性阻抗Z。 (5)电压、电流的幅值和阻抗沿线随z的分布情况:

二、驻波状态 当传输终端或接电抗负载,线上发生全反射,这时负载并不消耗能量,而把它全部反射回振荡器,同时线上出现了由入射 波和反射波相互迭加而形成的驻波,这种状态称为驻波工作状态。

(1)电压和电流的振幅是位置z大函数 (2)电压、电流的相位和位置z无关；在相邻两个节点的范围内，电压(或电流)同相,而在节点两边相位差π (3)传输线不能传输能量,而只能存储能量 4)输入阻抗为纯电抗： 三、行驻波状态 若均匀无耗传输线终端接复阻抗,反射波与入射波振幅不相等,于是传输线呈现部分反射的状态。

1.沿线电压、电流分布 (1)线上同时存在着驻波和行波 (2)驻波和行波振幅间的关系取决于反射系数的模,且随其模的增大,驻波振幅也增大,而行波振幅则减小 (3)在电压和电流驻波振幅 和的位置上，电压和电流为最小值，并分别等于各自的行波振幅 (4)最大点和最小点的位置 电压最大点就是电流最小点，反之亦然。最大点与最小点之间的相距λ/4，两最大点或两最小之间的距离为λ/2。 2.电压驻波比与行波系数 电压(或电流)驻波比ρ定义为沿线电压(或电流)最大值与最小值之比,即

3.阻抗特性 (1)阻抗的数值周期性变化,在电压最大值和电压最小值处,阻抗为纯电阻:

(2)每隔λ/4,阻抗的性质变化一次,即具有λ/4变换性 (3)每隔λ/2,阻抗重复一次,即具有λ/2重复性 4.传输功率

赵高

我都这么努力了，小人物怎么还抓着我以前那点破事儿不放啊。。。:'(

赵高

我的罪过是赎不完了。。只能继续努力的发贴了。。。