傳輸線理論gai

1、傳輸線理論主要內(nèi)容傳輸線的瞬態(tài)響應傳輸線參數(shù) 分布參數(shù)和特性阻抗 傳播系數(shù) 相速無線長無損耗傳輸線接負載的無損耗傳輸線 短路和開路傳輸線圓圖為什么引入傳輸線理論？隨著頻率f 的升高，電子設備中線纜的長度與波長相比擬(l /10)，被稱為“長線”傳輸線本身的電容、電感、電阻和電導效應不能忽略傳輸線的參數(shù)都呈“分布”狀態(tài)LdZRdZCdZGdZudzzuuidzzii為什么引入傳輸線理論？能量以“波”的形式傳播線上的電壓和電流不僅與時間有關，而且與位置有關V低 頻V高 頻無耗傳輸線的瞬態(tài)響應對電容C X， Q C X VS，所以：i Q/ t= C X VS / t= CVS ( X / t)=

2、CVSv式中：v為相速LXC XXVS無耗傳輸線的瞬態(tài)響應對電感L X， L X iL X CVSv根據(jù)法拉第電磁感應定律：VS / t= L CVSv2所以：v m/sLXC XXVSLC/1LCv/1無耗傳輸線的瞬態(tài)響應對電容C X， Q C X VS，所以：i Q/ t= C X VS / t= CVS ( X / t)= CVSv CVS/ = LXC XXVSLCCLVs/CLVis/傳輸線的特性阻抗特性阻抗Zc的物理意義：當傳輸線上出現(xiàn)脈沖電壓V時，相應的脈沖電流為：IV/ Z0CLVis/CLZc/傳輸線方程及其解取長度為x（ x Zc時0)0(0clclZRZR當ZlZc時)0

3、(0cllcZRRZLCZZs CLZZs 行駐波狀態(tài)復數(shù)阻抗xjZZxjZZZxIxUxZlCClCintgtg)()()(）時（當,.3 , 2 , 1 , 0n/2n)4/(0 x輸入阻抗的模具有最大值，且為純阻性，為電壓腹點）時（當,.3 , 2 , 1 , 0n/4) 1n2()4/(0 x輸入阻抗的模具有最小值，且為純阻性，為電壓節(jié)點CinsZxZmax)(CinZsxZ1)(max阻抗匹配為了使信號源的輸出功率最大，信號源內(nèi)阻應與傳輸線始端的輸入阻抗共扼匹配為了使負載吸收全部入射功率，負載阻抗應等于傳輸線特性阻抗若信號源內(nèi)阻和負載阻抗均等于傳輸線特性阻抗，則負載吸收的功率最大 此

4、時無反射波阻抗匹配阻抗匹配的任務就是減小反射，保護信號源，最大效率地傳輸信號。此外阻抗匹配可以降低電磁能量向外輻射的機率。信號源負載傳輸線理論的應用阻抗變換 /4傳輸線進行阻抗匹配 純阻性負載 復數(shù)阻抗負載 /2傳輸線阻抗匹配純阻性負載當x=/4時 xjZZxjZZZxIxUxZlCClCintgtg)()()(lcZZZ/2in阻抗匹配復數(shù)阻抗負載 在電壓波腹或波節(jié)處連接/4傳輸線 在負載處并聯(lián)一長度合適的短路支線，抵消負載中的電抗部分，使等效負載變?yōu)榧冏栊?行駐波狀態(tài)純阻性負載LCLLC60500.096050ZZZZ已知一傳輸線的特性阻抗為50，當端接負載阻抗為60 時，試求電壓駐波比和

5、終端電壓反射系數(shù)。11 0.091.211 0.09sSmith圓圖反射系數(shù)圓電阻圓電抗圓傳輸線方程推導出的公式復雜，Smith博士提出了另外一種解決途徑，利用作圖求解，所以就引出Smith圓圖。Smith圓圖包括Smith圓圖反射系數(shù)圓CLCLxjCLCLxjLClxjLClZZZZeZZZZxUxUxeZZUxUeZZUxU,)()()()1 (2)()1 (2)(:2則：，已知Smith圓圖反射系數(shù)圓向信號源方向向信號源方向Smith圓圖電阻圓222r1()11irrr驏G -+ G =桫+令歸一化令歸一化輸入阻抗輸入阻抗Zin的實部的實部r保持不變，虛部保持不變，虛部x取任取任意值，意值，反射系數(shù)反射系數(shù)的變化軌跡是一個圓的變化軌跡是一個圓電阻圓電阻圓irj寫作：將將Zin的相對于Zc歸一化, 歸一化結果Zin /Zc記作z=r+jxi nC1( )( )1( )xZxZx+ G=- GSmith圓圖Smith圓圖電抗圓22ri111xxGG（） （ ） 令歸一化輸入阻抗令歸一化輸入阻抗Zin的虛部的虛部x保持不變，實部保持不變，實部r取任取任意值，意值，反射系數(shù)反射系數(shù)的變化軌跡是一個圓的變化軌跡是一個圓電