传输线基本理论概述.pdf

1 1 第二章 传输线基本理论与圆图 1 第二章 传输线基本理论与圆图 电路理论中最基本假定之一：不考虑导线的粗细与长度，在 我们所研究的导线上，电压、电流到处一样。 传输线理论：导线长度与波长可比，导线长度方向，电压、 电流是不等的。即考虑所谓“长线效应” 。 现代高速数字集成电路频谱的主要分量已进入微波、毫米波， 即使几毫米长的封装引线也与波长处于同一量级，用波长来 计量可以称之为“长线” 。封装引线两端电压、电流由于所谓 “长线效应”而有较大差别，电路设计时必需予以考虑。 研究传输线基本理论的重要性不仅因为平行双导线、同轴线、 微带线等在电路与网络中得到广泛应用，还在于其它波导， 如柱形金属波导、光波导等，也可借助传输线理论使其分析 得到简化。 对于已熟悉电路基本概念的读者，从传输线理论进入电磁场 与电磁波一般问题的研究也更容易一些。 2 2 第二章 传输线基本理论与圆图 2 第二章 传输线基本理论与圆图 本章2.1先讨论传输线的等效电路模型，然后导出传 输线基本方程及其解。 2.2是本章重点之一，给出描述传输线的特征量及其 沿传输线的变换。 2.3为传输功率和效率。 传输线圆图在微波技术发展史中是可数的几个里程碑 之一。 2.4、2.5为传输线圆图及其应用，是本章的又一重点。 2.6讨论阻抗匹配。 2.7简要讨论耦合传输线。 最后2.8讨论传输线瞬态响应。 3 3 传输线在电路中相当于一个二端口网络 3 传输线在电路中相当于一个二端口网络 输入端口 传输线 输出端口 信号源 负载电路 图 2-1 作为电路中二端口网络的传输线 传输线在电路中相当于一个二端口网络，一个端口连接信 号源，通常叫做输入端，另一个端口连接负载，叫作输出 端。 V 是信号源，信号可以是数字脉冲串，但本节主要针对随 g 时间作简谐变化的连续波信号。 R 是信号源的内阻。 g RL 是负载。 4 4 常用传输线及其场结构 4 常用传输线及其场结构 平行双导线、同轴线、微带线是常用的传输线。 就场分布而言，它们的共同点是电磁场都在横截面内，称为横 电磁 模（TEM 模）。 电话网用平行双导线，有线电视网都用同轴线，微带线则广泛用于 集成电路。