电磁场与电磁波-第二章 传输线基本理论与圆图new

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1、信息电子技术中的场与波第二讲LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/12微波波段：300MHz-300GHz；光波波段：800nm–1700nm；1m-1mm微波通信、雷达、导航、遥感光纤通信、光雷达、光制导、……LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/12共性发送-传输-接受源/调制各类载体检测/解调通信三要素传输传输特性波导结构路场BA电磁场理论电路理论电荷、运动电荷电阻、电容、电电场、磁场电压、电流

2、KirchhoffMexwell方程定理感构成的电路电流LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/12周次内容学时5第1章引言46-7第2章传输线基本理论与圆图8第6章波导–6.2矩形波导；6.3圆柱波导8-106.4波导器件；6.6微带线与耦合微带线12阶段小结与习题6.5平面介质波导；6.7光纤的射线分析11-146.8光纤的波动分析；阶段小结与习题16课程设计15第7章谐振器；微波/光导波传输实验416第8章天线；微波/光导波传输实验417-18复习、考试Labo

3、fPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/12第二章传输线基本理论与圆图基本概念导行电磁波--被限制在某一特定区域内传播的电磁波导波系统—导引电磁波定向传输的结构，又称波导常用波导分类TEM传输线、金属波导、介质波导、表面波导LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/12常见波导传输线金属波导介质波导LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/12传输线1.T

4、EM波传输线RJ45接头平行双导线是最简单的TEM波传输线，随着工作频率的升高，其辐射损耗急剧增加，故双导线仅用于米波和分米波的低频段。同轴线没有电磁辐射，工作频带很宽。LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/122.波导管金属波导矩形波导圆波导金属波导是用金属管制作的导波系统，电磁波在管内传播，损耗很小，主要用于3GHz～30GHz的频率范围。LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/12介质波导包层纤芯光

5、缆示意图光纤的构成LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/12几个问题1.低频电路为何无需考虑传输线？一根导线，电流几乎均匀地分布在导线内；不论导线怎样弯曲，能流都在导体内部和表面附近；只须用I、V和Ohm定律解决即可，无须用电磁理论。半径r0=2mm铜导线单位长度的直流线耗3R1.3710/m0LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/122.微波传输线可否由单根导线构成？频率升高：集肤效应(Sk

6、inEffect)，电流、电荷和场集中在导体表面，损耗激增导体内无能量传输f=10GHz、r0=2mm导线的线耗RR15150LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/123.微波是如何在平行双导线中传输的？通过双导线之间的空间传输，导线只起到引导作用，d、2a:特征尺寸。dJ传H输d空S间E2aJLabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/12基本出发点•传输TEM波的双导体传输线，例如平行双线、同轴线

7、等•采用“路”的分析方法，把传输线作为分布参数电路处理•由基尔霍夫定律导出传输线方程，讨论波沿线传播特性LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/12内容安排2.1传输线方程及其解第6周一2.2传输线特征量沿传输线的变换第6周四2.3传输功率与传输效率第7周一2.4传输线圆图2.5圆图应用举例第7周四2.6阻抗匹配及阻抗匹配器LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/122.1传输线方程及其解ugP.65TE

8、M模UZL信号源：随时间简谐变化zΔz电阻、电导、电感、电容平行双线传输线LabofPhotonics&OpticalCommunicationsSEU,China10/22/122.1传输线方程及其解1.分布参数的概念分布参数电路是相对于集中参数电路而言的