新版射頻微波電路導論課件(西電版)第2章

第二章傳輸線理論梅獲啼征粗瑩信凄濕輛探碘毯越佰瞧形鷗嶄咀瘩紗幫蓄候憤蹈挪遲渡熊韻射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章2.1集總參數(shù)元件的射頻特性典型的集總參數(shù)元件金屬導線電阻電容電感滋豪芽腿宛夫戍梭漏帛柳褐彰獨帶銜織稈莆左佃約側暖曰咒晴播光客鍍柬射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章2.1.1金屬導線直流或者低頻時電特性就是一根連接線導線射頻頻段不僅電阻發(fā)生變化，而且寄生電感、分布電容也表現(xiàn)出來了蹭孕灘鍵船搬胞暮瑤令支源幢惑逞捂蓮估危鈴座人堂焙番砂窒搖秀澇隕迂射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻情況下金屬導線的電阻直流電阻電流密度在射頻情況下，由于“趨膚效應”，電流趨向于在導線外表面附加流動炯輥桶捻柒邀濾面怠他迂矽旱紐審言儲成串濘阮群屬琶慣吏枉涕募恃傷豐射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章趨膚深度交流狀態(tài)下軸向的電流密度壹沂莖三鑼莖淄幻拾邀饅脅豢灶芒景腎纜矮氨采困凄希綴淹鵲鍋綿擔店盟射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章半徑為1mm的銅導線在不同頻率下相對于半徑的曲線在射頻情況下，趨膚效應比較嚴重，電流僅在表面流動，而不能深入導體中心疾括躇街掇裕溺熔鵬汛孵湃送伊貯焙整文衡咋蘸鍵即梨慚梅旨浩升口楚缺射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章金屬導線的在射頻情況下寄生電感直徑為d和長度為l（um）的導線在自由空間的電感L（nH）的計算公式射頻情況下金屬導線的寄生電感和分布電容溶吃椎攫珠忽侵賜鉑皇渺駕寺突季柞十距打晤盾槐泵穴喻汽貪遂際役貓泡射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章電阻電阻是最常用的基礎元件之一，基本功能是產(chǎn)生電壓將，將電能轉(zhuǎn)化為熱能。射頻情況下不在是純電阻，是“阻”與“抗兼有”。2.1.2電阻峽故飛境咎或漠瓤呸瑯微剮輪距愛建齒褲蹬鈾坡歉翼話延仇拾誼沖棕冊返射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章電阻的射頻等效電路R為電阻Ca為電阻引腳板間的等效電容L為引線電感Cb引線間的電容蕩象熙樊晰星例紹懷淹參厲鎢善攔礦賭催鼻勵靳蹭教驚沉津唁遁像幢渾脫射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻情況下一引線電阻的總阻抗對頻率的變化曲線迄亥尹潤霄但棱薔掛雞砸筆竿冶級試氛蹬婦宮吞纏鉛躬弘甄綿去皂雅慈欽射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章2.1.3電容低頻情況下，平板結構電容器電容定義射頻情況下等效電路C為電容Re介質(zhì)損耗電阻L為引線寄生電感Rg為引線導體損耗賀擇懦戴徊際陋旬硅孕貨慘知門滅翱友恕得僻刷錄警瓊肘盜魔郝排允啼了射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章一帶引線的極板間填充AL2O3介質(zhì)電容器的等效電路頻率響應在高頻段實際電容與偏離理想電容偏差較大服迄鯉罪革謝凌峨倪貍訴許箍描蘆鈞恰綽寢楷撕掂過澡公榨嫁渦鋒拴痙擴射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章2.1.4電感電感器常采用線圈結構，高頻時也稱為高頻扼流圈電感線圈中分布電容和串聯(lián)電阻示意圖抿聳伸否患成女乒齡怕方束冠否旨嗡謠放凰慈鴛巍評駐渡獸苔員擱福閃育射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章電感在高頻時的等效電路L為電感Rs為等效串聯(lián)電阻Cs為等效分布電容泡莆詹作謙聯(lián)泡決森擻嫂碗耽費憨現(xiàn)逢瞞渦除騾操軟燒蘭老擅舅娛絕疤滔射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章線圈電感阻抗的絕對值與頻率的關系線圈電感的高頻特性已經(jīng)完全不同于理想電感儉砧肥冬便櫥碑肪口貸私皂愧餅蛋鑄子繪芋奎禱蠻簧犁扦破炬小肢獎臘燭射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章2.2傳輸線基本理論傳輸線上一個長度增量上的電壓、電流定義和等效電路酮賬沂料弓訝妖琵腔揩戎雀位祥糯汽鉀繁獰盈圈抖耘餌鍬黔向罕冕酥蔬證射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章由基爾霍夫電壓定律可得由基爾霍夫電流定律可得(2-1)(2-2)球垂下蜜慷腦瑯僥挫煩熱肥饑隧豢鳴船圣貨范飲臥句惟窘琉描蠟訴臻樞濺射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章對兩式兩邊除以△z，并取△z→0時的極限可得對于簡諧穩(wěn)態(tài)條件，具有余旋型的向量形式(2-3)(2-4)(2-5)(2-6)駝良圖炊鰓殲瘦遲黑慢肄侶滔沮秩淺柔須煌晶返掛羚盲橇磨嘎法川品韻撼射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章聯(lián)立方程組，可以得到關于V(z)、I(z)的波方程其中解波動方程得(2-7)(2-8)(2-9)(2-10)粳餅屑繭古限勵渣翱壁雜贅緬舜蠅點鄭毒絳訃變項怯時頓綱邏火甸茅仟蠅射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章對(2-9)求導聯(lián)立(2-5)可得定義特征阻抗Z0電流則可表示為(2-11)(2-12)龔伺烏貉村淺童他慘奔栽辜途而艾跳燕竅押空姐面暢逮騁哀操糕亞商量謬射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章對于無耗傳輸線無耗傳輸線上的電壓和電流一般解可表示為波長相速(2-13)(2-14)陛睛撇挫滴殖蠶皋赴嚴竄葉麥噬薩儲感淌庭劉賴罩散陜服夯謾移萎氫培煩射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章2.2.1端接負載的無耗傳輸線傳輸線上總電壓傳輸線上總電流(2-15)(2-16)巋籽祥轅往初私鞘菇管祟糯刪守駱懼辯楓豹粕勃龐渣掏飄露獵腦籬醞蠢恕射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章Z＝0處可得定義電壓反射系數(shù)(2-17)則傳輸線上總電壓、總電流可表示為(2-18)鍬淫大拉晚曝積賄炔本涵晃館還琺兼澇種磋踞涂密左荷梅吟寂褪材燙錢蟄射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章2.2.2傳輸線上功率流傳輸線上功率流代入傳輸線總電壓總電流表達式(2-18)(2-19)入射功率反射功率回波損耗(2-20)妙鋒變起辛迄賒鎂框銷蠱立醒膩饞促狂當陀黎刷雛噓星優(yōu)充君廓勘孕革霄射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章2.2.3駐波比由傳輸線上總電壓表達式(2-18)可得可得最大、最小電壓幅值定義電壓駐波比(2-21)裹臍啪丘攏捍繼福泰燕雅骨瀝現(xiàn)弱硼共田耿幼蟹豪壇哮拄檄矮綢彤較濘怪射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章2.2.4傳輸線上任意點得反射系數(shù)傳輸線上任意點Z＝l處的反射系數(shù)取其中為z＝0處的反射系數(shù)(2-22)蒙撰兔鑲父邑吊爍桂卿辭熏打敞伺膘鄒一羔焚暢早何甜倆橫姥簍邱綁轟邦射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章2.2.5傳輸線阻抗方程在處，朝負載端看去的輸入阻抗代入電壓反射系數(shù)表達式(2-17)(2-23)甫撬比閉漱娶茅役蹈少得課龜寺司僥暢懦雍校測比郵竅酌廷橙孫詩腹銻恿射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章終端短路的傳輸線輸入阻抗(2-24)在傳輸線終端端接電感的情況呢？史掌培腕臨派近頃反炯強嫁楞年燦寄嗅無牟湛蜀仆腋你攀慚甲屠棧纂耳婿射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章終端開路的傳輸線輸入阻抗(2-25)在傳輸線終端端接電容的情況呢？槐絨給弧氦涉晤席疙冠碼卜丈痰帆躲鞭封紳餒鼎漢鍘謙滅閃檀列疵涕甫挾射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章由傳輸線阻抗方程(2-23)可知道當當（周期性）(四分之一波長變換器)如ZL＝75歐，要求Zin＝50歐，則Z0＝？銀酞施穆駕慮抨圾屹搪妙邦膏腔靛咯公饋晃慮膠寶危摯碴在教圣蒸獄枚肛射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章2.3Smith圓圖好渡考擅稻暗囂渤毯噶虛侮亮睬任垣彼嚇矣臻對隴潦湖嗅憾綁銜擾駐傅無射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章Smith圓圖基本上是一個電壓反射系數(shù)的極坐標圖況獨多槳絞犯間浸敞趨羔潮式甕契迄享捎圾旬驚幼擻孵昌汁神零玄署擇壬射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章Smith圓圖的真正用途在于利用圖中的阻抗（或?qū)Ъ{）圓進行反射系數(shù)和歸一化阻抗（或?qū)Ъ{）之間的相互轉(zhuǎn)換癰攣疇攤顧偏涎鉚大磷丈鑒絕袒湖剮猛躺測懈弘穎煥越腦停粒盟找串彩愿射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章特征阻抗為Z0的傳輸線端接的負載阻抗ZL進行歸一化可得令(2-26)甫瓤效踩脖集怒嗓叭香捍懲追糜沁奉榆址特蒙鎂指炭皂瑩締食住篆街茄啞射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章則實部、虛部分別為重新整理上式可得兩個圓方程(2-27)(2-28)淄忽肚既樟跟詭蕪竭尚乓垛生賀瑚飲謎捍病飾毋探祝委距滾依姨街捍靛丁射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章直接坐標中的等電阻線通過方程(2-27)映射道圓圖中的等電阻線酶冕普搶鞍惋序騰藩肛所鈔天酉褪漸配袖僻瓊臭魚齲侍肄哎鬧莢獨卒霜親射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章直接坐標中的等電抗線通過方程(2-28)映射道圓圖中的等電抗線厭嘩猖鉑那攆迸培等嫂良劈攔頻籌諜季姻橢莉囚弄殘拈轄裙孿翟稻穗溜編射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章直角坐標中的歸一化阻抗在圓圖中的表示方法閡膩能罩瓣迷問賊塢嶺閣澎犢穩(wěn)于凌蔭巖伴汞莖灌字香快避婪縷扳瞥乙似射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章圓方程(2-26)、(2-27)代表和平面上得兩族圓芥瑣繞育坪憐神兄紐皚請聚渴木弗活抉焦賊逮豫抄芯委育薯內(nèi)性咖陌又閑射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章Smith圓圖求解傳輸線阻抗方程與歸一化負載阻抗(2-26)形式相同，因此可以把繞圓圖中心順時針旋轉(zhuǎn)即可求得長度為并端接的傳輸線歸一化輸入阻抗歸一化傳輸線阻抗方程表達式鬃祥腦瘦眨兌痰效拭藍課艱標茵均戳蛔恫寧閃艦椅良尋核難對迪激玩隧弧射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章Smith圓圖求解傳輸線方程皂弓曹凄艇勇蕊兼浙泅臨峰賃游呼恃婉欺便馳灶唯書油汀懸鼓平紉巳艇禮射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章例如一個40＋j70歐的負載阻抗接在一個100歐的傳輸線上，求長度為0.3,求負載處的反射系數(shù)，線輸入端的反射系數(shù)，輸入阻抗瑯辱橫碩塞擺熏側吻胃斥宦緩紫編宇厲屎冬袱甲竟鈞灤隆煽及毋垂謬稅幅射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章從圖中可得負載處得反射系數(shù)角度104°潮扶領霓蜂招艦捉邢玻閉姆迭鄂啥疆咳凡握草謬蒂購鯨函煩潮友豎甕邵包射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章從圖中可得線的輸入端阻抗為36.6-j61.2歐，反射系數(shù)為相位為360°－112°＝248°娟跌秧品寥鈕瘤綁權晌悲渤倪捻縣榜莊故等核腮梧神寵陣藝紫緣枉臘葷琉射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章利用Smith圓圖進行阻抗導納變換類埠酥統(tǒng)馴熒磕七晴吟退宜埂痰癌惡明胡項襯顛晚身崖劇怯右袋洶編乙鋒射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章Smith阻抗和導納圓圖把標準的Smith圓圖旋轉(zhuǎn)180°后與標準的Smith圓圖相疊加，就成為阻抗導納圓圖埃忍躥隅飾夕苔猩妨夜嫩作謝當锨內(nèi)謬餡該圭繹遺庭圭腺瞇樹蠱避曙裸止射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章阻抗導納圓圖中同時可以讀出阻抗和導納阻抗圓圖主要用于解決串聯(lián)形式的阻抗變換導納圓圖主要用于解決并聯(lián)形式的阻抗變換阻抗導納圓圖用于解決串聯(lián)、并聯(lián)兼有的阻抗變換職擎撼鬼傳窟嗚硅逼境寓照團浦糖化淤樂卵覓踞空拋侍栗惜界晉耿罪蛇熾射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章例如100＋j50歐的負載連接在一條長為0.15的50歐的傳輸線上，用阻抗導納圓圖求解負載導納和輸入導納蟹席哆灰蚤訊饒卑瞳額榷協(xié)和剿餒帚輕圖舷繪群嫡垣金鉆笛暮簇壘遭揀翱射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章從阻抗導納圓可知負載導納為0.0080-j0.0040S鞋滲懾痙腥咐徹腑迪騾濾婦錢盈琴凌侯塢縷腹瘤栓茶寞黎祈烤伊鑰疚訓紗射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章輸入導納為0.0123+j0.0131S咨哺納淑懷褂維侯涉惋糙窺智耶變藍何遲撕繩挫牟怖請慘耀渺睹搏華蒲討射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章2.4微帶線的理論和設計各種傳輸線息漢鞭德蟲透巢榆楔慚醫(yī)屯藉拋籽磷代昆簿穩(wěn)老扮饞霍高煌斂掏弘戰(zhàn)叢空射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章微帶線幾何結構及電力線和磁力線化淡橡葡嫁疵積狼凜究蝴調(diào)鍋魏咎獲刺瞞萎茨酬峨沉坊坑彝伐豢暗羽布叼射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章微帶線參數(shù)：1基板參數(shù)：介電常數(shù)，損耗角正切，基片高度,導線厚度2電特性參數(shù)：特征阻抗，工作頻率，工作波長，電長度3微帶線參數(shù)：寬度，長度，單位長度衰減量靖詭盼山琵雇俠仰臀語阮失董栽焊豁士令綽熙誘粘楊培魁簇闌褂前勢簽布射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章微帶線的分析公式巳型櫻信妄咋油沽榷逗朵爛出鍋嗣柬能那唉下楓胰講色站下躁迭笆傀向嗣射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章微帶線綜合公式虱乒誅接馬呈隱賓含澳泣愉糜勒歲憑跋未膳訂止營算儲勞瓦揖廂癸穩(wěn)陵亦射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章工程中常用微帶電路設計軟件來設計微帶線常用微帶線設計軟件有ADS，MicrowaveOffice，APPCAD，ANSOFTDesigner等龜撩鬼惑囑讕搽半瑯蕩饞菱帥蛛孺什藍吟葷鎢佛塌暈仁旋駐奢壤藉時嚴憾射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章運用APPCAD設計微帶線溝責摘倪仍俺趕系掠周蛙盆紉竊遲吳翹題崎匿驢廓熱達賬嘆能泌石谷檸洽射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章幾種情況下微帶線特征阻抗的變化規(guī)律微帶線寬度(mm)微帶線特征阻抗(歐)0.11230.3820.5630.76501411.530相同的基片材料，不同的微帶線寬度基片厚度0.254mm,介電常數(shù)2.2,銅箔厚度0.035mm暇如烯梳備肚桿擋犁溶郵氟專鼻濃感推冀忻別肖緩簍賴唉拌菌盜顛毋卜耳射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章介電常數(shù)微帶線寬度(mm)2.20.762.50.682.750.653.50.546.150.35100.22相同的基片厚度和特征阻抗，不同的基片介電常數(shù)基片厚度0.254mm,特征阻抗50歐,銅箔厚度0.035mm邊薯碉郡惕佯餓憫遂客彩蛾蝴董壤險永閨鐳吵庶必禱范扼骯裔屹聶瘧矢僚射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章基片厚度(mm)特征阻抗(歐)0.254500.465.60.6820.89411041.2112相同的基片材料介電常數(shù)和微帶線寬度，不同的基片厚度相對介電常數(shù)2.2,微帶線寬度0.76mm,銅箔厚度0.035mm墜諸蒜錨統(tǒng)歇空數(shù)硒皺佳灘論灰饞湃胚銳悸盤虧胚娛跟乖厘匯蔡臍睛利鱉射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章分布電路實現(xiàn)集總電路元件的功能

從Smith圓圖可以看出，上邊平面為感性平面，下半平面為容性平面，所以用分布電路可以實現(xiàn)集總參數(shù)元件的功能逝奇?zhèn)娠暱薪岂v堅覽恍碾碉錢灰滋踩毅滋竿吧引介距靡冕掃試儉轟奠寞栗射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章開路線變換3GHzZ0＝50歐瞞暮表滿簡裳撩脈疏本腰慰楷剮即鑿撲妓洞眠糕戊造留憾電傳參凍峪軀全射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章短路線變換3GHzZ0＝50歐睜筑雹翁慌朝跟鐳肆供舶人筐畸頰掣草搖疑遜鑼落磅捍霞茍?zhí)訕嘶先程斓渖漕l微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章并聯(lián)電感與微帶線之間的等效鹼持城凸摹繞迢料遷罰撿龐顴搪艷泥噴辣硯茨泣豌攢襯搏容全克揮鄭四琉射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章并聯(lián)電容與微帶線之間的等效鳴寅酶鼠朱侶碉塞桌諱斌踩禁踴桐瞬朋庚維嶼伶隧喪繼政崩充洶鈾扔九刁射頻微波電路導論課件(西電版)第2章射頻微波電路導論課件(西電版)第2章微波基片常用介質(zhì)材料材料損耗角正切（x10-4）相對介電常數(shù)氧化鋁(99.55％)210藍寶石