微波技术基础6.ppt

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1、有耗线的特性与计算损耗的影响导体损耗介质损耗辐射损耗传输线的电路理论入射波反射波传输线的电路理论传输线的电路理论—有耗线因此（终端短路）（终端开路）对一长度为的有耗传输线，将其终端分别短路和开路，测得传输线的特性阻抗短路时始端的输入阻抗开路时始端的输入阻抗传输线的传播常数传输线的电路理论—有耗线传输功率传输线的电路理论传输功率还可表示为传输线无耗时传输线的电路理论由传输功率表达式，可知传输线的功率容量线上耐压一定时，驻波系数越小传输功率越大，功率容量也越大当传输线有耗，但终端接匹配负载，消耗在有耗线中的功率为（P0为输入端传输功

2、率）传输线的电路理论传输效率定义为负载吸收的功率PL和传输线输入功率P0之比当传输线终端匹配时，有耗传输线的效率最大且为传输线的电路理论或(请自己下去证明)传输线的电路理论阻抗圆图就是将上面公式中各量的关系反映在图上而成史密斯圆图阻抗圆图导纳圆图（1）阻抗圆图考虑无耗传输线因此传输线的电路理论—史密斯圆图为了使阻抗圆图适用于任意特性阻抗传输线的计算，将阻抗和线长度均进行归一化处理。（用特性阻抗归一化）（用波导波长归一化）归一化阻抗定义为：归一化长度定义为：等反射系数圆距离终端z处的反射系数为上式表明，在复平面上等反射系数模的轨迹

3、是以坐标原点为圆心、为半径的圆，这个圆称为等反射系数圆。由于反射系数的模与驻波比是一一对应的，故又称为等驻波比圆。传输线的电路理论—史密斯圆图参考面线上移动的距离与转动的角度之间的关系为传输线的电路理论—史密斯圆图等反射系数圆等相位线或等线减小增大线上距离改变相应于圆图上等相位线转一周又回到原处。因此，整个圆周的标度为0.5。传输线的电路理论—史密斯圆图传输线的电路理论—史密斯圆图阻抗圆图是由等反射系数圆和等阻抗圆组成等阻抗圆实部虚部因此传输线的电路理论—史密斯圆图电阻圆图传输线的电路理论—史密斯圆图等电抗圆将等反射系数圆、等电

4、阻圆和等电抗圆绘制在同一张图上，即得到阻抗圆图传输线的电路理论—史密斯圆图等反射系数圆不画传输线的电路理论—史密斯圆图阻抗圆图三个特殊点匹配点开路点短路点传输线的电路理论—史密斯圆图特殊点、圆、线、面及物理意义特殊圆纯电抗圆匹配圆传输线的电路理论—史密斯圆图纯电阻线传输线的电路理论—史密斯圆图三条特殊线电压波腹线传输线的电路理论—史密斯圆图三条特殊线电压波节线传输线的电路理论—史密斯圆图三条特殊线两个特殊面感性平面容性平面传输线的电路理论—史密斯圆图两个旋转方向传输线的电路理论—史密斯圆图（2）导纳圆图因此如果以单位圆圆心为轴心

5、，将复平面上的阻抗圆图旋转180º，即可得到导纳圆图。因此，史密斯圆图既可作为阻抗圆图也可作为导纳圆图来使用，只要将阻抗圆图上的标度当作导纳圆图数值的标度，阻抗圆图就成了导纳圆图，换言之，导纳圆图即为阻抗圆图。传输线的电路理论—史密斯圆图ZY史密斯圆图的基本功能1已知阻抗，求导纳(或逆问题)2已知阻抗，求反射系数和S(或逆问题)3已知负载阻抗和求输入阻抗4已知驻波比和最小点,求作业传输线的电路理论—史密斯圆图5.11,5.13,5.15,5.16,5.22［例］已知阻抗，求导纳Y反归一传输线的电路理论—史密斯圆图[例]已知阻抗，

6、求反射系数和S利用等反射系数对系统处处有效。ir01+j0.088l2.60传输线的电路理论—史密斯圆图转1圈为0.5个波长.也可以在图上直接读出.传输线的电路理论—史密斯圆图图5.10-4（a）解（1）负载阻抗的归一化值为传输线的电路理论—史密斯圆图（2）过A点作等反射系数圆与Vmax线交于B，与Vmin线交于C，由B点的值可得（3）的归一化值为实际转0.24电长度，即转到0.214+0.24=0.454处得D点读出D点的归一化阻抗为因此传输线的电路理论—史密斯圆图传输线的电路理论—史密斯圆图首先对负载阻抗及线长进行归一化传输

7、线的电路理论—史密斯圆图a).求在阻抗圆图上分别找出和所对应的点和，如图所示。以O为圆心，以和为半径分别作圆与线交于10和3。于是就得b).求先将分支线和在并联处的输入阻抗和求出，为此，在圆图上将和分别顺时针旋转和得、，读得、的归一化阻抗去归一化使用导纳计算和并联后的值。这里用圆图进行倒换，因它们均为线段的负载，应对进行归一化：分别对应阻抗圆图的点和点，如上图所示和的归一化导纳：线段的总负载导纳归一化值为两者之和：将阻抗圆图视为导纳圆图，找出对应的点B，再将倒换为得，即最后，在阻抗圆图（实际又将导纳圆图视为阻抗圆图）上找出对应的

8、点，以为半径作等Γ圆与Vmax线相交。从交点的值读出为C).求和将沿等Γ圆顺时针旋转到得,去归一化得:将用归一化为,在阻抗圆图上找出对应点，以为半径作等Γ圆与相交读得C对应的电长度为0.218。由C沿等Γ圆顺时针转到Vmin线得传输线的电路理论—史密斯圆图小结①