文档介绍：第二章传输线理论2-1引言一、传输线的种类大致可分三种(1)TEM波(2)TE、TM波(3)表面波二、分布参数及分布参数电路传输线有长线和短线之分。所谓长线是指传输线的几何长度与线上传输电磁波的波长比值(电长度)大于或接近1,反之称为短线。长线分布参数电路忽略分布参数效应短线集中参数电路考虑分布参数效应当频率提高到微波波段时,这些分布效应不可忽略,所以微波传输线是一种分布参数电路。这导致传输线上的电压和电流是随时间和空间位置而变化的二元函数。第二章传输线理论根据传输线上的分布参数是否均匀分布,可将其分为均匀传输线和不均匀传输线。我们可以把均匀传输线分割成许多小的微元段dz(dz<<?),这样每个微元段可看作集中参数电路,用一个?型网络来等效。于是整个传输线可等效成无穷多个?型网络的级联第二章传输线理论第二章传输线理论2-2传输线方程及其解一、传输线方程????duztuztzdz,,???????diztiztzdz,,???dz段的等效电路????????dUzdzZIzdIzdzYUz?????????瞬时值u,i与复数振幅U,I的关系为????????????uztUzeiztIzejtjt,Re,Re?????????(2-3)二、传输线方程的解第二章传输线理论将式(2-3)两边对z再求一次微分,并令,可得(2-4)????????dUzdzUzdIzdzIz22222200?????????????通解为??????UzAeAeIzZAeAezzzz???????????120121????式中,ZRjLGjC00000???????????????????,沿线电压电流表达式??????UzAeAeIzZAeAezzzz???????????120121????将终端条件U(0)=U2,I(0)=I2代入上式可得??UAAIZAA21220121????解得,。??AUZI120212????AUZI220212??将A1,A2代入式(2-6)得整理后可得????UzUzIZzIzUzZIz?????????220202chshshch????,沿线电压电流表达式这时将坐标原点z=0选在始端较为适宜。将始端条件U(0)=U1,I(0)=I1代入式(2-5),同样可得沿线的电压电流表达式为????UzUzIZzIzUzZIz??????????110101chshshch????第二章传输线理论三、入射波和反射波根据复数振幅与瞬时值间的关系,可求得传输线上电压和电流的瞬时值表达式??????????uztUzeAetzAetzjtzz,Recoscos?????????????12????=uztuztir,,???????????iztIzeAZetzAZetzjtzz,Recoscos?????????????1020????=iztiztir,,?第一部分表示由信号源向负载方向传播的行波,称之为入射波。其中为电压入射波,为电流入射波。第二部分表示由负载向信号源方向传播的行波,称之为反射波。入射波和反射波沿线的瞬时分布图如图第二章传输线理论2-3传输线的特性参量传输线的特性参量主要包括:传播常数、特性阻抗、相速和相波长、输入阻抗、反射系数、驻波比(行波系数)和传输功率等。一、传播常数传播常数?一般为复数,可表示为??????????????RjLGjCj0000对于低耗传输线有(无耗传输线???????d00000022???LC00RG0000??,)无耗????????000LC第二章传输线理论二、特性阻抗传输线的特性阻抗定义为传输线上入射波电压Ui(z)与入射波电流Ii(z)之比,或反射波电压Ur(z)与反射波电流Ir(z)之比的负值,即????????ZUzIzUzIzRjLGjCiirr00000????????对于无耗传输线(),则RG0000??,ZLC000?对于微波传输线,也符合。在无耗或低耗情况下,传输线的特性阻抗为一实数,它仅决定于分布参数L0和C0,与频率无关。