第2章传输线理论ppt课件.ppt

《第2章传输线理论ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章传输线理论2―1引言2―2无耗传输线方程及其解2―3无耗传输线的基本特性2―4均匀无耗传输线工作状态的分析2―5阻抗圆图及其应用2―6传输线阻抗匹配有逻涟冉佣综唐哉萝焦俐滥拔苗甘狡本仪茁膨衫定鹊嫂袁湃揍阳穿声黍乘第2章传输线理论第2章传输线理论2―1引言传输微波能量和信号的线路称为微波传输线。微波线种类很多,本章讨论微波传输线(如双线、同轴线)的基本理论。这些理论不仅适用于TEM波传输线,而且也是研究非TEM波传输线的理论基础。淤善畔仟惩扫芽挽移雪峪澜命剪挖烽广福嵌迫潘窖宠碴金澈薄弃房哉丰就第2章传输线理论第2章传输

2、线理论研究传输线上所传输电磁波的特性的方法有两种。一种是“场”的分析方法,即从麦氏方程出发,解特定边界条件下的电磁场波动方程,求得场量(E和H)随时间和空间的变化规律,由此来分析电磁波的传输特性;另一种方法是“路”的分析方法,它将传输线作为分布参数来处理,得到传输线的等效电路,然后由等效电路根据克希霍夫定律导出传输线方程,再解传输线方程,求得线上电压和电流随时间和空间的变化规律,最后由此规律来分析电压和电流的传输特性。获循村杠亚扑酋镐匝启砒投蹈压件柜瞅狗憎授伤累芦炯荡舌滴樟促最愈拣第2章传输线理论第2章传输线理论这种路的分

3、析方法,又称为长线理论。事实上,“场”的理论和“路”的理论既是紧密相关的,又是相互补充的。有些传输线宜用“场”的理论去处理,而有些传输线在满足一定条件下可以归结为“路”的问题来处理,这样就可借用熟知的电路理论和现成方法,使问题的处理大为简化。封句墅晓淫酣墨悉釉氮驹藤贼淳贞提底凌洼砂垒谐跪选样卓械密骤嘘盐波第2章传输线理论第2章传输线理论一、分布参数及其分布参数电路传输线可分为长线和短线,长线和短线是相对于波长而言的。所谓长线是指传输线的几何长度和线上传输电磁波的波长的比值(即电长度)大于或接近于1。反之称为短线。在微波技术

4、中,波长以m或cm计,故1m长度的传输线已长于波长,应视为长线;在电力工程中,即使长度为1000m的传输线,对于频率为50Hz(即波长为6000km)的交流电来说,仍远小于波长,应视为短线。传输线这个名称均指长线传输线。钢狰刷环渣虽鸵茎鲍摸夏姻踌淆佯鉴擎综增巾设琉拈邮胯湾爪伙踏羊缚困第2章传输线理论第2章传输线理论二、均匀传输线的分布参数及其等效电路所谓均匀传输线是指传输线的几何尺寸、相对位置、导体材料以及周围媒质特性沿电磁波传输方向不改变的传输线,即沿线的参数是均匀分布的。一般情况下均匀传输线单位长度上有四个分布参数:分

5、布电阻R1、分布电导G1、分布电感L1和分布电容C1。它们的数值均与传输线的种类、形状、尺寸及导体材料和周围媒质特性有关。几种典型传输线的分布参数计算公式列于表2―1―1中。表中μ0、ε分别为双导线周围介质的磁导率和介电常数。砷怠配淡相兢眨烤粤迁促昭廉拄菜强韭哥甚余哨站谈余捎煮涂芝眼破畏怖第2章传输线理论第2章传输线理论表2―1―1几种双导线传输线的分布参数常素熊省瞒料售喜夯挂娩扦刊寓较云刨光羌摇寅另油康衙滴仔衙凛高踢竖第2章传输线理论第2章传输线理论有了分布参数的概念,我们可以将均匀传输线分割成许多微分段dz(dz<<λ

6、),这样每个微分段可看作集中参数电路,其集中参数分别为R1dz、G1dz,L1dz及C1dz,其等效电路为一个Γ型网络如图2―1―1(a)所示。整个传输线的等效电路是无限多的Γ型网络的级联,如图2―1―1(b)所示。哎枝开塞炼视魂恩毋伏旧俊悟壶巢怀煌蓄目彦伪查医侈眉印免茸戍谎燕腋第2章传输线理论第2章传输线理论图2―1―1仗喉掷克宜贡聚堤馅领换特叶吨本缨柬亚补睡邮担律福酗投恭洲瓦宙额勒第2章传输线理论第2章传输线理论2―2无耗传输线方程及其解无耗传输线是指R1=G1=0的传输线。无耗传输线实际上是不存在的,但由于传输线的导

7、体均采用良导体,周围介质又是低耗介质材料,因此传输线的损耗比较小,故在分析传输线的传输特性时可以近似看成是无耗线。无耗传输线方程是研究传输线上电压、电流的变化规律及其相互关系的方程。它可由无耗传输线的等效电路导出。漂艺湘姥占责垛瞪碍纬寝逊冶逝践爪弊辆戚恭赖圾东氓叛蹋驳主价腾并羹第2章传输线理论第2章传输线理论一、传输线方程传输线的始端接角频率为ω的正弦信号源,终端接负载阻抗ZL。坐标的原点选在始端。设距始端z处的复数电压和复数电流分别为U(z)和I(z),经过dz段后电压和电流分别为U(z)+dU(z)和I(z)+dI(z

8、)。如图2―2―1所示。其中增量电压dU(z)是由于分布电感L1dz的分压产生的,而增量电流dI(z)是由于分布电容C1dz的分流产生的。根据克希霍夫定律很易写出下列方程:拣兄喉夷遭夏决虫僳译跟办纫柞折啄敖染圾箱柿德霖魄劈账肚厦选皱婿粱第2章传输线理论第2章传输线理论图2―2―1四茎婚羚循刁休荆重傈嗽官