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1、★了解同轴线的特性阻抗及分类.1.4习题及参考解答【1.1]设一特性阳抗为50Q的均匀传输线终端接负载R严100Q.求负载反射系数人・在离负&.0.2A・0.25入及0.5入处的输入阻抗及反射系数分别为多少?解终端反射系数为100—50=]100+50_T根拥传输线上任盘-点的反射系数和输入阻抗的公式和1+厂(z)1匸g)在离负载0.2入.0.25八0.5入反射系数和输入阻抗分别为r(0.2A)=*eg・r(0.25A)=一+・厂(0.5入)=*Zg(0・2入)=29.43Z-23.79°Q・Z,n(0.25
2、A)=25Q・Zul(0.5A)=100Q【1.2】求内外导体直径分别为0.25cm和0.75cm的空气同轴线的特性阻抗。若在两导体间填充介电常数匕=2・25的介质.求其特性阻抗及300MHz时的波长。解空气同轴线的特性阻抗为Z,,=60In—=65.9Qa填充相对介电常数为e,=2.25的介质后.其特性阻抗为/7.Z:=方=43.9Q/=300MHz时的波长为入=矢=孕=0.67m【1.3】设持性阻抗为乙的无耗传输线的驻波比为Q・第一个电压波节点离负载的距离为―・试证明此时终端负载应为z71一j。Mn"®证
3、明根据输入阻抗公式Z]+jZ,“叩北Zo+jZitan/9z在韭负我第一个波节点处的阻抗Z。+jZitanp£zm=生即P将上式整理即得[L4]佇一特性阻抗为厶=50Q的无耗均匀传输线.导体间的媒质参数为€,=2.25,“「=】・终端接何/<=1Q的负载。当/=100MHz时•其线长度为A/40试求*①传输线实际长度,②负载终端反射系数;③输入端反射系数$④输入端阻抗。解传输线上的波长2m因而.传输线的实际长度终端反射系数为输入端反射系数为ol根据传输线的A/4的阳抗变换性.输入端阻抗为Zg=2500n【1.
4、5】试证明无耗传输线上任总相距A./4的两点处的阻抗的乘积等于传输线特性阻抗的平方。证明传输线上任意一点%处的输入阻抗为7(7乙+忆"叩5丿=sZ°+jZ
5、umg在益+入/4处的输入阻抗为乙+忆,呷他+丫)=乙H:警.4丿乙+jZ』甲仇+牛)厶一忆心邛轧因Iflj•有Z.g)Zd(%+¥)=Z:[1.6]设某•均匀无耗传输线特性阻抗为Z,=50O•终端接仃未知负载乙・现在传输线上测得电压最大值和最小值分别为100mV和20mV・第一个电压波节的位置离负銭/mbl=A/3.试求该负载阻抗乙。解根据驻波比的定义
6、:反射系数的模值^'=^T=ftnnl求得反射系数的相位4=+・WifufiH射系数n2ifri=r负载阻抗为乙二乙=82.4Z64.3°1一几[1.6]求无耗传输线上回波损耗为3dB和10dR时的驻波比。解根拥回波损耗的定义:l,=-2oig
7、r,H即
8、门丨=io旷因而驻波比1+1只Ip=nrrr所以.当回波损耗分别为3dB和10dB时的驻波比分别为5.85和1.92。[1.7]设某传输系统如题1.8图所示.amA”段及BC段沿线各点电压、电流和阻抗的振幅分布图.并求出电压的最大值和最小值。(图中R=900
9、Q)Z)=4(IO12解传输线AB段为行波状态•真上电压大小不变.幅值等于450V:阻抗等于450Q・电流大小不变.幅值等于1。BC段为行驻波状态.C点为电压波节点.B为电压波腹点•其终端反射系数为„乙一Z。A人=^T^=_°・2rtI)=3oov1=1A丨(1+
10、歸I)=450V・BC段传输线上电压最大值和最小值分别为1%[1.8]特性附抗为Z°=100Q・长度为A/8的均匀无耗传输线.终端接付负载Z
11、=(200+j300)Q・始端接何电压为500么0°・内阻匕-100Q的电源。求:①传输线始瑞的电压!②
12、负载吸收的卩均功率'③终端的电压。解根据输入阻抗公式.输入端的阻抗为盘(合)=50(1—j3)Q由此可求得输入端的电斥和电流分别为°人7盘=372.7Z-26.56°V=2.357/45°A匕+4n=2・357Z45°A根抑;教材P21公式(1-5-2)得13&89W1&E:2(Z.+Zg)(Z.+Zj・Z一乙由教材P11公式(1・2-7)可求得3二U.e"=424.92Z一33.69°V[1.10]特性阻抗为乙=150Q的均匀无耗传输线.终瑞接右负载乙=250+jl00Q・用A/4阳抗变换器实现阴抗匹配如
13、题1.10图.试求A/4阳抗变换器的特性阻抗及离终端距离。p-A/4题1.10图解负我反射系数为八=y—y-=0.343ZO・54第一个波腹点离负载的距离lz=否0.54=0.043入4k即在距离负载Z=O.O43A处插入一个入/4的阳抗变换器.IT可实现匹配。此处的等效阻抗为*/