微波技术基础 Microwave-Chap01 传输线的基本理论-B§.ppt

1.3 接有负载的均匀无耗传输线,一、接有任意负载时均匀无耗传输线上电压波和电流波的一般表示式,有前分析可知：,1.3 接有负载的均匀无耗传输线,（一）已知Eg，Zg和ZL时,(1)d=0 处,(2)d=l 处,1.3 接有负载的均匀无耗传输线,令zl-d，得,1.3 接有负载的均匀无耗传输线,（二）已知传输线始端电压和电流时,U(d=0)=U0,I(d=0)=I0,1.3 接有负载的均匀无耗传输线,令z = ld，得,1.3 接有负载的均匀无耗传输线,（三）已知传输线终端电压和电流时,1.3 接有负载的均匀无耗传输线,1.3 接有负载的均匀无耗传输线,二、反射系数、驻波比和输入阻抗 （一）反射系数 描述传输线某处的反射波与入射波相对幅度及相对相位关系的参量 电压反射系数 电流反射系数,1.3 接有负载的均匀无耗传输线反射系数、驻波比和输入阻抗,复平面上，(z)的轨迹是一个半径为|(0)|， 沿顺时针方向旋转的圆，,1.3 接有负载的均匀无耗传输线反射系数、驻波比和输入阻抗,1.3 接有负载的均匀无耗传输线反射系数、驻波比和输入阻抗,（二）驻波比、行波系数 驻波比与行波系数描述了行波与驻波的相对大小 电压驻波比：均匀无耗传输线上电压最大与最小振幅值之比； 电流驻波比：均匀无耗传输线上电压最大与最小振幅值之比；,沿传输线不变，常采用电压驻波比，简称驻波比（VSWR）,行波系数：,取值范围： 0|1 1s ,0K1 无反射时， |=0, s=1 K1 全反射时， |=1，纯驻波，s=,K=0 部分反射时，为行驻波，介于两者之间,1.3 接有负载的均匀无耗传输线反射系数、驻波比和输入阻抗,（三）输入阻抗,1.3 接有负载的均匀无耗传输线反射系数、驻波比和输入阻抗,与特性阻抗是两个完全不同的概念,输入导纳：,与反射系数的关系,1.3 接有负载的均匀无耗传输线,三、均匀无耗传输线接有不同类型负载时的工作状态 根据终端负载ZL的情况，传输线有三种工作状态： 行波状态 长线上无反射 纯驻波状态 反射波等于入射波，全反射 行驻波状态 反射波小于入射波 长线的工作状态取决于负载与长线之间的匹配特点,1.3 接有负载的均匀无耗传输线三、接不同负载时的工作状态,（一）行波状态 当ZL=Zc或传输线为无限长时，工作于行波状态,UL和IL已知时,且ZLZc时，无反射,1.3 接有负载的均匀无耗传输线三、接不同负载时的工作状态,行波状态下电流和电压的瞬时值,重要参量特性：,1.3 接有负载的均匀无耗传输线三、接不同负载时的工作状态,（二）纯驻波状态 当终端短路（ZL=0）、开路(ZL=)或接纯电阻抗时，|=1,工作在纯驻波状态；,（1）终端短路/短路线,1.3 接有负载的均匀无耗传输线三、工作状态纯驻波,瞬时值形式,1.3 接有负载的均匀无耗传输线三、工作状态纯驻波,沿线电压和电流的复振幅随空间变化规律,空间距离上相差/4，空间相位上相差/2,时间变化规律： 沿线分布规律不随t变化；,输入阻抗：,1.3 接有负载的均匀无耗传输线三、工作状态纯驻波,（2）终端开路/短路线,瞬时值形式,沿线电压和电流的时空相位分别处于两个独立因子，且始终分别相差/2；分布规律与短路线类似，仅电压和电流位置调换,输入阻抗：,Zin是纯电抗， 按负余切变化，,1.3 接有负载的均匀无耗传输线三、工作状态纯驻波,1.3 接有负载的均匀无耗传输线三、工作状态纯驻波,（3）纯电抗性负载,纯电抗性负载可用一有限长的短/开路线代替；,沿线电压和电流分布规律可用一段短/开路线替负载的电抗值，从而得到相应的分布图,例如：ZLjXL时，可用一段小于/4的短路线代替,ZL-jXL时，可用一段小于/4的开路线代替,1.3 接有负载的均匀无耗传输线三、工作状态纯驻波,ZL=0时， 终端负载处为电压波节点/电流波腹点 ZL=时 终端负载处为电压波腹点/电流波节点 ZL=jXL时 终端处不是波节点/波腹点；从终端朝信源方向移动时，若ZL=+jXL，先出现电压波腹点；若ZL=-jXL，先出现电压波节点； 沿线任一点处Zin为纯电抗； 时空相位差均为/2，纯驻波无能量传输,1.3 接有负载的均匀无耗传输线三、接不同负载时的工作状态,（一）行驻波状态 ZLRLjXL， 从信号源传向负载的能量一部分被负载所吸收，一部分被反射回去,反射系数是一个复数,1.3 接有负载的均匀无耗传输线三、三种工作状态行驻波状态,沿线电压电流的分布,1.3 接有负载的均匀无耗传输线三、三种工作状态行驻波状态,特殊情形，ZLRL时,若RLZc，即ZLZc时，(行波状态),若RLZc，则,若RLZc，则,1.3 接有负载的均匀无耗传输线三、三种工作状态行驻波状态,输入阻抗,1.3 接有负载的均匀无耗传输线三、三种工作状态行驻波状态,接有复阻抗与接有纯电阻性负载时工作状态的特点 波腹点与波节点相距