傳輸線理論gai

1、傳輸線理論主要內(nèi)容傳輸線的瞬態(tài)響應(yīng)傳輸線參數(shù) 分布參數(shù)和特性阻抗 傳播系數(shù) 相速無線長(zhǎng)無損耗傳輸線接負(fù)載的無損耗傳輸線 短路和開路傳輸線圓圖為什么引入傳輸線理論？隨著頻率f 的升高，電子設(shè)備中線纜的長(zhǎng)度與波長(zhǎng)相比擬(l /10)，被稱為“長(zhǎng)線”傳輸線本身的電容、電感、電阻和電導(dǎo)效應(yīng)不能忽略傳輸線的參數(shù)都呈“分布”狀態(tài)LdZRdZCdZGdZudzzuuidzzii為什么引入傳輸線理論？能量以“波”的形式傳播線上的電壓和電流不僅與時(shí)間有關(guān)，而且與位置有關(guān)V低 頻V高 頻無耗傳輸線的瞬態(tài)響應(yīng)對(duì)電容C X， Q C X VS，所以：i Q/ t= C X VS / t= CVS ( X / t)=

2、CVSv式中：v為相速LXC XXVS無耗傳輸線的瞬態(tài)響應(yīng)對(duì)電感L X， L X iL X CVSv根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：VS / t= L CVSv2所以：v m/sLXC XXVSLC/1LCv/1無耗傳輸線的瞬態(tài)響應(yīng)對(duì)電容C X， Q C X VS，所以：i Q/ t= C X VS / t= CVS ( X / t)= CVSv CVS/ = LXC XXVSLCCLVs/CLVis/傳輸線的特性阻抗特性阻抗Zc的物理意義：當(dāng)傳輸線上出現(xiàn)脈沖電壓V時(shí)，相應(yīng)的脈沖電流為：IV/ Z0CLVis/CLZc/傳輸線方程及其解取長(zhǎng)度為x（ x Zc時(shí)0)0(0clclZRZR當(dāng)ZlZc時(shí))0

3、(0cllcZRRZLCZZs CLZZs 行駐波狀態(tài)復(fù)數(shù)阻抗xjZZxjZZZxIxUxZlCClCintgtg)()()(）時(shí)（當(dāng),.3 , 2 , 1 , 0n/2n)4/(0 x輸入阻抗的模具有最大值，且為純阻性，為電壓腹點(diǎn)）時(shí)（當(dāng),.3 , 2 , 1 , 0n/4) 1n2()4/(0 x輸入阻抗的模具有最小值，且為純阻性，為電壓節(jié)點(diǎn)CinsZxZmax)(CinZsxZ1)(max阻抗匹配為了使信號(hào)源的輸出功率最大，信號(hào)源內(nèi)阻應(yīng)與傳輸線始端的輸入阻抗共扼匹配為了使負(fù)載吸收全部入射功率，負(fù)載阻抗應(yīng)等于傳輸線特性阻抗若信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載阻抗均等于傳輸線特性阻抗，則負(fù)載吸收的功率最大 此

4、時(shí)無反射波阻抗匹配阻抗匹配的任務(wù)就是減小反射，保護(hù)信號(hào)源，最大效率地傳輸信號(hào)。此外阻抗匹配可以降低電磁能量向外輻射的機(jī)率。信號(hào)源負(fù)載傳輸線理論的應(yīng)用阻抗變換 /4傳輸線進(jìn)行阻抗匹配 純阻性負(fù)載 復(fù)數(shù)阻抗負(fù)載 /2傳輸線阻抗匹配純阻性負(fù)載當(dāng)x=/4時(shí) xjZZxjZZZxIxUxZlCClCintgtg)()()(lcZZZ/2in阻抗匹配復(fù)數(shù)阻抗負(fù)載 在電壓波腹或波節(jié)處連接/4傳輸線 在負(fù)載處并聯(lián)一長(zhǎng)度合適的短路支線，抵消負(fù)載中的電抗部分，使等效負(fù)載變?yōu)榧冏栊?行駐波狀態(tài)純阻性負(fù)載LCLLC60500.096050ZZZZ已知一傳輸線的特性阻抗為50，當(dāng)端接負(fù)載阻抗為60 時(shí)，試求電壓駐波比和

5、終端電壓反射系數(shù)。11 0.091.211 0.09sSmith圓圖反射系數(shù)圓電阻圓電抗圓傳輸線方程推導(dǎo)出的公式復(fù)雜，Smith博士提出了另外一種解決途徑，利用作圖求解，所以就引出Smith圓圖。Smith圓圖包括Smith圓圖反射系數(shù)圓CLCLxjCLCLxjLClxjLClZZZZeZZZZxUxUxeZZUxUeZZUxU,)()()()1 (2)()1 (2)(:2則：，已知Smith圓圖反射系數(shù)圓向信號(hào)源方向向信號(hào)源方向Smith圓圖電阻圓222r1()11irrr驏G -+ G =桫+令歸一化令歸一化輸入阻抗輸入阻抗Zin的實(shí)部的實(shí)部r保持不變，虛部保持不變，虛部x取任取任意值，意值，反射系數(shù)反射系數(shù)的變化軌跡是一個(gè)圓的變化軌跡是一個(gè)圓電阻圓電阻圓irj寫作：將將Zin的相對(duì)于Zc歸一化, 歸一化結(jié)果Zin /Zc記作z=r+jxi nC1( )( )1( )xZxZx+ G=- GSmith圓圖Smith圓圖電抗圓22ri111xxGG（） （ ） 令歸一化輸入阻抗令歸一化輸入阻抗Zin的虛部的虛部x保持不變，實(shí)部保持不變，實(shí)部r取任取任意值，意值，反射系數(shù)反射系數(shù)的變化軌跡是一個(gè)圓的變化軌跡是一個(gè)圓電