微波技术均匀无耗长线的工作状态.ppt

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1、第四节均匀无耗长线的工作状态传输线的工作状态是指沿线电压、电流及阻抗的分布规律。均匀无耗传输线的工作状态分为三种：(1)负载无反射的行波状态︱G︱=0，r=1，K=1。(2)负载全反射的驻波状态︱G︱=1，r=∞，K=0。(3)负载部分反射的行驻波状态0<︱G︱<1，1

2、K=1，沿线只有入射行波而无反射波；入射波的能量全部被负载吸收，传输效率最高。故称ZL=Z0时，负载与传输线匹配。电压、电流瞬时值表达式为(设(2)Zin(z)=Z0，为纯阻。(3)电压、电流行波同相，相位(wt-bz)沿传输方向连续滞后。(4)沿线电压、电流的振幅恒定不变，二、驻波状态(全反射情况)当终端短路(ZL=0)、开路(ZL=∞)或接纯电抗负载(ZL=±jXL)时，︱G(z)︱=︱G2︱=1，终端全反射，沿线入、反射波叠加形成驻波分布。负载与传输线完全失配。驻波状态下，︱G︱=1，r=∞，K=0。(1)终端短路(ZL=0)1）沿线电压、电流分布以

3、上关系式代入式(2-4e)则电压、电流瞬时表达式为：短路时的驻波状态分布规律：①沿线电压、电流均为驻波分布。②电压、电流之间在位置或时间上，相位都相差p/2。③在z=n·(l/2)(n=0,1,…)处(含终端)为电压波节点()、电流波腹点()。④在z=(2n+1)·(l/4)(n=0,1,…)处为电压波腹点()、电流波节点()。2）短路线的输入阻抗为纯电抗。f固定时，Zin(z)按正切规律变化，T=p/2。由输入阻抗的等效观点出发，可将任意长度的一段短路线等效为相应的等效电路。沿线每经过l/4，阻抗性质变化一次；每经过l/2，阻抗重复原有值。zXin(z)

4、z长度短路线的等效电路0=0(短路)串联谐振0~l/4>0(感性)电感l/4=±∞(开路)并联谐振l/4~l/2<0(容性)电容l/2=0(短路)串联谐振2.终端开路(ZL=∞)1）沿线电压、电流分布以上关系代入式(2-4e)得电压、电流瞬时表达式为：开路时的驻波状态分布规律：①沿线电压、电流均为驻波分布。②电压、电流之间在位置或时间上，相位都相差p/2。③在z=n·(l/2)(n=0,1,2,…)处(含终端)为电压波腹点()、电流波节点()。④在z=(2n+1)·(l/4)(n=0,1,2,…)处为电压波节点()、电流波腹点()。2）开路线的输入阻抗亦为

5、纯电抗。f固定时，Zin(z)按余切规律变化，T=p/2。由输入阻抗的等效观点出发，可将任意长度的一段开路线等效为相应的等效电路。沿线每经过l/4，阻抗性质变化一次；每经过l/2，阻抗重复原有值。zXin(z)z长度开路线的等效电路0=±∞(开路)并联谐振0~l/4<0(容性)电容l/4=0(短路)串联谐振l/4~l/2>0(感性)电感l/2=±∞(开路)并联谐振3）短路线与开路线比较各对应量的相位相差p/2(即l/4)。对相同长度的均匀无耗长线，有：3.终端接纯电抗负载(ZL=±jX(X>0))1）负载为纯感抗(ZL=jX(X>0))终端的纯感抗可用一段

6、长度为l0（00))终端的纯容抗可用一段长度为l0(l/40)时，终端均产生全反射，沿线电压、电流呈驻波

7、分布。①②沿线同一位置的电压、电流之间相位差p/2，只有能量的存贮并无能量的传输。③l/4传输线具有阻抗变换性，l/2传输线具有阻抗重复性。三、行驻波状态(部分反射情况)当ZL=R±jX(X>0)时，反射波的幅度小于入射波，入射功率有一部分被负载吸收，另一部分则被反射回去，均匀无耗长线工作在行驻波状态。沿线电压、电流的分布：对上式取模，并注意到1.当2bz-f2=2np(n=，1，2，…)，即在z=(f2l)/(4p)+n·l/2(2-24a)处为电压波腹点、电流波节点：分析式(2-23)，得：由于0<︱G︱<1，可见，对于行驻波，有：为正实数。为纯阻，其

8、归一化输入电阻为：2.当2bz-f2=(2n+1)p(n=0,1,