2021年度传输线理论和阻抗匹配12讲义.ppt

文档介绍：一、传输线方程（特解、通解、物理意义）
二、工作特性参量（传播常数、反射系数、阻抗）
三、工作状态分析（行波、驻波、行驻波）
四、阻抗匹配类型（源、负载、共轭）
五、阻抗匹配方法
*
传输线理论和阻抗匹配12
*
一、传输线方程
发射机或
接收机
天线
传输线
传输射频或微波能量的装置
(Transmission line)
馈线
什么是传输线？
*
传输线理论和阻抗匹配12
*
传输线有哪些类型？
TEM波
TE/TM波
表面波
平行双导线 同轴线 带状线 微带线
*
传输线理论和阻抗匹配12
*
长线与分布参数效应
l
波长跟频率的关系：
如 f = 300MHz时，λ=1m
传输线的长度一般都是几米甚至几十米（它是长线），因此传输线上的电压和电流振幅是沿线变化的。这与低频状态完全不同！或者说，传输线是一种分布参数电路。
若 f = 3GHz时，λ=
*
传输线理论和阻抗匹配12
*
长线与分布参数效应
④分布电容：导线间有电压，导线间有电场。
C0为传输线上单位长度的分布电容。
高频信号通过传输线时将产生如下分布参数效应：
①分布电阻: 电流流过导线将使导线发热产生电阻；
R0为传输线上单位长度的分布电阻。
②分布电导 ：导线间绝缘不完善而存在漏电流；
G0为传输线上单位长度的分布电导。
③分布电感：导线中有电流，周围有磁场；
L0为传输线上单位长度的分布电感。
*
传输线理论和阻抗匹配12
*
平行双线和同轴线的分布参数
*
传输线理论和阻抗匹配12
*
同轴线
平行双线
*
传输线理论和阻抗匹配12
*
传输线物理模型
传输线元模型
有耗传输线模型
无耗传输线模型
*
传输线理论和阻抗匹配12
*
传输线方程
传输线上任意一点处的瞬时电压和瞬时电流：
其中，复振幅U(z)、I(z)又称相电压和相电流，简称电压和电流。
*
传输线理论和阻抗匹配12
*
传输线方程
根据基尔霍夫电压定律和电流定律，可推得，传输线上的电压和电流之间满足关系：
其中
称为传输线的传播常数，α称为衰减常数，β称为相移常数。
*
传输线理论和阻抗匹配12
*