端接负载无耗传输线.ppt

A、负载短路 条件：ZL=0 电压和电流 即，电压和电流为纯驻波，没有向前传播的波，电压和电流的相位相差π/2，没有有功功率传播。 输入阻抗 特点： 纯电抗 沿传输线的变化周期为λ/2，且 终端反射系数 驻波比 B、终端开路 条件 ZL=∞ 电压和电流 输入阻抗 阻抗变化规律 终端反射系数 C、任意电抗负载 电容负载: 等同于一段小于λ/4的开路线,即 或 电感负载: 等同于一段小于λ/4的短路线,即 或 谐振腔 nλ/2的短路线—串联谐振 nλ/2的开路线—并联谐振 （2n-1）λ/2的短路线—并联谐振 （2n-1）λ/2的开路线—串联谐振 分布参数电感和电容 0lλ/4的短路线—电感； 0lλ/4的开路线—电容 λ/4lλ/2的短路线—电容 λ/4lλ/2的开路线—电感 行驻波状态的定义 负载部分吸收入射波功率，部分反射入射波功率，传输线上的波部分为行波，部分为驻波，传输线的这种状态称为行驻波状态，又称为部分反射状态。 电压和电流 表示成行波与驻波叠加的形式： 电压与电流振幅 行驻波传输线 电压和电流振幅随参考面到负载的距离l呈周期变化，电压（电流）的相邻最大（最小）振幅距离相差λ/2，最大与相邻的最小振幅的距离相差λ/4。电压最大（最小）振幅位置是电流的最小（最大）振幅位置。 输入阻抗 反射系数 驻波比 研究意义： 端接负载的特性与传输线工作状态的密切关系； 反映传输线工作状态的重要量在传输线上的变化规律； 传输线工作状况对传输线功率传输的影响。 重要概念： 反射系数、电压驻波比、输入阻抗、回波损耗 重要关系： 反射系数——输入阻抗 输入阻抗——特征阻抗、负载阻抗、参考面 反射系数——驻波比 传输功率——反射系数 无耗传输线上的总电压和总电流与负载电压和电流的关系： 引入新的变量l=-z，在负载端，有z=0，即 代入式（2.34a）和（2.34b），并整理，有 由： 可知： 负载阻抗的特性直接关系到传输线上反射波和入射波的变化，从而影响到传输线参考面上总电压和总电流。 当端接负载等于传输线特征阻抗时，传输线上无反射。 当端接负载不等于传输线的特征阻抗时，传输线上存在着由电源向负载传输的入射波和由负载向电源传输的反射波。传输线某一参考面的总电压（总电流）是该参考面上的入射电压（电流）和反射电压（电流）的和，可表示为： 定义：反射系数定义为传输线参考面l上的反射电压与入射电压之比。即 称为终端反射系数，显然 在负载端， l =0，有 反射系数的特点： 是参考面位置的函数。一般是复数。 对于无耗传输线，沿传输线反射系数只有相位的变化，振幅不变。由负载向电源反射系数的相位沿传输线不断滞后，变化周期以波长计为λ/2. 对于无源负载，反射波振幅总是小于入射波振幅，因此，反射系数的模界于1和0之间。当|Γ|=0时，无反射，当|Γ|=1，为全反射。 由反射系数的定义，将传输线上的电压和电流关系改写为： 将（2.36）式改写 上式说明：一般情况下，传输线上的波由两部分组成，一部分为由电源向负载传输的行波，另一部分为纯驻波。 输入阻抗 定义：传输线某参考面的输入阻抗定义为该参考面上的总电压和总电流之比。 输入阻抗的特点与变化规律： （1）输入阻抗Zin与负载阻抗ZL、传输线的特征阻抗Z0以及参考面的位置l都有关系。 （2）变化规律： 沿传输线变化， 具有λ/2的重复性。即 具有λ/4的变换性。 输入导纳 定义：传输线某参考面的输入导纳定义为该参考面上的总电流和总电压之比。 则 且 显然，输入导纳与输入阻抗具有相同特点和变化规律。 特别注意 （1）输入阻抗（导纳）是传输线参考面位置（到负载的距离l）的周期函数。 （2）特征阻抗和输入阻抗是两个不同定义的物理量，千万不能混淆。 定义：回波损耗定义为反射功率与输入功率之比的分贝数，即 又 因而有 回波损耗反映了传输线失配的状况。当传输线匹配（无反射）时，回波损耗为∞，当传输线为全反射时，回波损耗为0dB。 定义：电压驻波比定义为传输线上最大电压振幅与最小电压振幅之比，即 SWR与Γ的关系 驻波比的特点： 与反射系数一样，是表征负载特性和传输线匹配状态的量 纯实数，工程上便于检测。 变化范围为1~∞。匹配状态为1，全反射为∞。 根据传输线上波的反射特性，可以将传输线的工作状态分为三种状态，即 行波（匹配）状态 全反射（纯驻波）状态 行驻波状态 重点掌握内容： 传输线不同工作状态的条件与特点； 不同工作状态下的反射系数、输入阻抗的特点 负载阻抗对传输线工作状态的影响 定义： 负载吸