無損耗線駐波

無損耗線駐波第一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三無損耗線上距終端x處電壓相量與電流相量

無損耗線上距終端x處的輸入阻抗

第二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三終端匹配的無損耗線OxU,IU1I1第三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三用終端邊界條件表示用始端邊界條件表示用終端邊界條件表示用始端邊界條件表示終端匹配的有損耗線終端匹配的無損耗線第四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三

終端開路的無損耗線

設(shè)第五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三稱為電壓波腹(waveloop)稱為電壓波節(jié)(wavenode)設(shè)

ψu(yù)

=0，電壓最大，電壓最小第六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三電流波節(jié)(waveloop)處電流波腹(wavenode)處第七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三電壓波腹位于

電流波腹位于

第八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三第九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三有效值沿線分布圖第十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三駐波(standingwave)：電壓與電流的波腹和波節(jié)的位置固定不變，這樣的電壓波與電流波稱為駐波。兩個(gè)等速而反向行進(jìn)的等幅正弦行波相疊加，便形成駐波。

第十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三第十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三輸入阻抗

第十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三終端短路的無損耗線

終端短路的無損耗線上也形成駐波。

第十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三電壓波節(jié)位于

電流波節(jié)位于

第十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三第十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三有效值沿線分布圖第十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三輸入阻抗

第十八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三λ/4的無損耗短路線，其輸入阻抗為無限大，故可用λ/4終端短路的金屬桿作為超高頻線路的支持絕緣子。

終端接純電抗負(fù)載的無損耗線

Z2=jX2

入射波在終端發(fā)生全反射。因此接純電抗負(fù)載的無損耗線上電壓、電流沿線的分布也形成駐波，只是線路的終端一般不再是電壓、電流的波腹或波節(jié)。第十九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三從能量角度來分析傳輸線的駐波工作狀態(tài)的特點(diǎn)：能量不能從電源端傳遞到負(fù)載端，因?yàn)榻K端開路、短路和接純電抗元件時(shí)都無能量消耗。但在每個(gè)電壓波節(jié)與電流波節(jié)之間的長度的范圍內(nèi)，存在著電場能量與磁場能量不斷相互轉(zhuǎn)化的過程。

終端匹配的無損耗線，沿線只存在一個(gè)不衰減的正向行波，這是無損耗線的行波工作狀態(tài)，其特點(diǎn)是正向行波將能量單方向地從電源端傳輸?shù)截?fù)載端。

當(dāng)無損耗線終端接任意負(fù)載時(shí)，線路的工作狀態(tài)一般既不是單純的駐波工作狀態(tài)，也不是單純的行波工作狀態(tài)，而是二者的疊加。換言之，既有沿線電磁場能量的振蕩，又有能量從電源端傳輸?shù)截?fù)載端供負(fù)載消耗。

第二十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三例1圖示一段長度l等于四分之一波長、特性阻抗為Zc的無損耗線，終端負(fù)載阻抗為Z2。試求線路始端輸入阻抗Z1，并討論此無損耗線的作用。

解：線路始端的輸入阻抗為

具有阻抗變換器的作用第二十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三例2有一對(duì)位于空氣中的無損耗均勻線，其長度為7m，特性阻抗為100。始端所接正弦電壓源的電壓為

線路處于穩(wěn)定狀態(tài)。試分別解答以下問題：

(a)如果線路終端接以電阻為R2=100的集中參數(shù)電阻負(fù)載，求電源電流i1(t)和負(fù)載電流i2(t)，并繪出電壓、電流有效值的沿線分布圖；(b)如果線路終端短路，求傳輸線始端電流有效值I1和終端電流有效值I2，并繪出電壓、電流有效值的沿線分布圖(標(biāo)出各波腹、波節(jié)的坐標(biāo)以及電壓、電流波腹的大小)。第二十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三解：(a)因R2=Zc，負(fù)載與傳輸線匹配。線上任意一處的輸入阻抗均等于特性阻抗，故始端電流相量為

第二十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三終端電流相量為

時(shí)間函數(shù)表達(dá)式為

第二十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三U,I3V30mAUI7O有效值沿線分布圖為第二十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三(b)終端短路時(shí)

始端輸入阻抗為

無損耗線處于駐波工作狀態(tài)。

始端電流有效值為

第二十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三終端電流有效值為

電壓波腹的有效值為

電流波腹的有效值

第二十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期三有效值沿線分布圖第二十八頁，共三十頁，編輯于202