均匀传输线.ppt

代入电容值，联立求解得 (2)波在无畸变传输线传送的速度 下 页 上 页 返 回 相距1km处 相距5km处 (3)沿传输线间隔 l 距离的两电压振幅的比值为 下 页 上 页 返 回 18-5 无损耗传输线 构成传输线的导体是理想导体R0=0，线间的介质是理想介质G0=0 ，这种传输线称为无损耗传输线。低损耗线可以近似看作无损耗线。 1. 无损耗传输线的方程及其解 下 页 上 页 返 回 在正弦稳态时 单位长度的电感 单位长度的电容 下 页 上 页 返 回 方程的解 瞬时式 2. 无损耗传输线的传输参数 无损耗均匀传输线的特性阻抗、传播常数、波的相速度和波长由传输线分布参数L0、C0和频率决定。 下 页 上 页 返 回 传播常数 与频率成线性关系 特性阻抗 实数 相速度 波长 常数 下 页 上 页 返 回 例5-1 100m长的无损耗同轴传输线，总电感与总电容分别为27.72?H和180pF。求(1) f=100kHz时的 v 与? ；(2)传输线的特性阻抗；(3) 求传输线上的延迟。 解 (1) 传输线单位长度的电感与电容为 下 页 上 页 返 回 (2) 特性阻抗 (3) 传输线的延迟为 下 页 上 页 返 回 3. 给定边界条件下方程的解 已知始端电压 和电流 的解 下 页 上 页 返 回 已知终端电压 和电流 的解 4.无损耗均匀传输线的入端阻抗 传输线上任意点的入端阻抗等于该点的总电压与总电流之比： 下 页 上 页 返 回 a,b端的入端阻抗 O x l b a Zi ZL 下 页 上 页 返 回 结论 入端阻抗和传输线的特性阻抗、工作频率、传输线的长度 l 及终端负载有关。 入端阻抗每隔半个波长重复出现一次，即 下 页 上 页 返 回 讨论 不同负载ZL下 入端阻抗的变化规律 终端负载等于特性阻抗时的入端阻抗 特点 沿线各点入端阻抗等于特性阻抗，与线长无关，这种情况称为传输线匹配。 终端短路时的入端阻抗 下 页 上 页 返 回 特点 入端阻抗具有纯电抗性质 感性 容性 ? 3?/4 2?/4 ?/4 Z(x) O l 下 页 上 页 返 回 短路无损线的输入阻抗 实际应用中可用 的无损短路线等效替代一个电感。 用等于四分之一波长的短路线作为理想的并联谐振电路。 终端开路时的入端阻抗 下 页 上 页 返 回 特点 入端阻抗具有纯电抗性质。 感性 容性 ? 3?/4 2?/4 ?/4 Z(x) O l 下 页 上 页 返 回 空载无损线的输入阻抗 实际应用中可用 的无损开路线等效替代一个电容。 终端接纯电抗性负载时的入端阻抗 入端阻抗的分布与终端短路或开路传输线的电抗分布图类似。因为总可以在终端短路或开路传输线的适当位置找到等于X的电抗值。 用等于四分之一波长的开路线作为理想的串联谐振电路。 下 页 上 页 返 回 O 终端接电感等效为原传输线延长l (?/4)的短路情况。 等效 l jXL 终端接电容等效为原传输线延长l (?/4)的开路情况。 -jXC 等效 l -jXC 下 页 上 页 返 回 jXL 传播常数 与频率成线性关系 特性阻抗 实数 相速度 波长 常数 下 页 上 页 返 回 例5-2 解 l=1.5m的无损耗传输线（设l ?/4），当其终端短路和开路时分别测得入端阻抗 ，试求该传输线的Zc和传播常数。 下 页 上 页 返 回 结论 通过测量一段无损耗传输线在终端短路和开路情况下的入端阻抗，可以计算出该传输线的特性阻抗和传播常数。 ?/4 线段的入端阻抗 当l＝?/4或l＝(2n－1)?/4时 下 页 上 页 返 回 特点 负载阻抗经过?/4无损耗传输线变换到输入端后等于它的倒数与特性阻抗平方的乘积。利用?/4线的这一阻抗特性可作成?/4阻抗变换器，以达到传输线阻抗匹配 。 Zc R Zc R ?/4 Zc1 Zin 当ZL=R, 接入?/4无损线 下 页 上 页 返 回 双曲函数： 下 页 上 页 返 回 + - + - 0 x + - l x 已知终端(x=l)的电压 和电流 的解 l x + - + - 解得 x处的电压电流为 以终端为零点 下 页 上 页 返 回 + - + - 0 x + - l x x x 0 l 例3-1 已知一均匀传输线 Z0=0.427?79??/km , Y0=2.7?10-6?90?s/km. 求 f=50Hz，距终端900km处的电压和电流。 下 页 上