传输线参数.ppt

2.2 传输线的特性参数 特性阻抗：（characteristic impedance） 行波电压与电流之比Z0：倒数为特性导纳Y0 传输线的特性参数（低耗线近似） 分布参数阻抗 分布参数阻抗（无耗线） 反射参量（便于测试 ） 反射参量 ------- 已知终端负载时 反射系数在单位圆内的变化 阻抗与反射系数的关系 （3）传 输 系 数 T －－可用来描述传输线上功率传输关系 传 输 系 数 T（续一） 3. 驻 波 参 量 －由于上面参量为复数不易测试而引入 电压驻波比：(voltage standing wave ratio) 驻 波 参 量 （续一） 驻 波 参 量 （续二） (2)阻抗参量与驻波参量的关系 阻抗参量与驻波参量的关系（续一） 1.3 无耗传输线的状态分析 1.4 传输线的传输功率、 效率和损耗 zmax= 相应该处的电压、 电流分别为  |U|max=|A1|［1+|Γl|］ |I|min= ［1-|Γl|］ (1- 3- 13) 于是可得电压波腹点阻抗为纯电阻, 其值为  Rmax=Z01 (1- 3- 14) ②当cos(φl-2βz)=-1时, 电压幅度最小, 而电流幅度最大, 此处称为电压的波节点, 对应位置为 zmin= 相应的电压、 电流分别为  |U|min=|A1|［1-|Γl|］ |I|max=|A1|Z0［1+|Γl|］ (1- 3- 15) 该处的阻抗也为纯电阻, 其值为  Rmin= (1- 3- 16)  可见， 电压波腹点和波节点相距λ/4, 且两点阻抗有如下关系: Rmax·Rmin=Z20 实际上, 无耗传输线上距离为λ／4的任意两点处阻抗的乘积均等于传输线特性阻抗的平方, 这种特性称之为λ/4阻抗变换性。  ［例 1- 3］设有一无耗传输线, 终端接有负载Zl=40-j30(Ω): ① 要使传输线上驻波比最小, 则该传输线的特性阻抗应取多少？ ② 此时最小的反射系数及驻波比各为多少？ ③ 离终端最近的波节点位置在何处？ ④ 画出特性阻抗与驻波比的关系曲线。  解: ① 要使线上驻波比最小, 实质上只要使终端反射系数的模值最小, 即 =0, 而由式（1- 2- 10）得  |Γl|=  将上式对Z0求导, 并令其为零, 经整理可得  402+302-Z20=0 即Z0=50Ω。 这就是说, 当特性阻抗Z0=50Ω时终端反射系数最小, 从而驻波比也为最小。  ② 此时终端反射系数及驻波比分别为 ③ 由于终端为容性负载, 故离终端的第一个电压波节点位置为 ④ 终端负载一定时, 传输线特性阻抗与驻波系数的关系曲线如图 1- 7 所示。其中负载阻抗Zl=40-j30 (Ω)。由图可见， 当Z0=50Ω时驻波比最小, 与前面的计算相吻合。 图 1- 7 特性阻抗与驻波系数的关系曲线 1. 传输功率与效率 设传输线均匀且γ=α+jβ (α≠0), 则沿线电压、 电流的解为  U(z)=A1eαz e jβz+Γle –jβz e -αz I(z)= eαz ejβz-Γle-jβze -αz(1- 4- 1) 假设Z0为实数, Γl=|Γ§|e jφl， 由电路理论可知，传输线上任一点z处的传输功率为 (1- 4- 3) 终端负载在z=0处, 故负载吸收功率为  P(0)= (1- 4- 4) 由此可得传输线的传输效率为  η= 其中, P+(z)为入射波功