传输线的输入阻抗.ppt

1.1.3 传输线的输入阻抗与反射系数 1 输入阻抗 2 反射系数 3 驻波系数和行波系数 4 传输系数 5 传输功率 传输线上任一点z的输入阻抗定义为该点电压 与 电流之比，用 表示。即: 1 输入阻抗 对于均匀无耗传输线： 由于 是周期函数，所以无耗长线上的 阻抗呈现周期性变化。 （1）/4的变化性 传输线上相距/4两点的输入阻抗的乘积等于 常数这一特性，称为阻抗的/4变换性。 所以 （2）/2的重复性 所以 传输线上相距/2两点的输入阻抗相等这一 特性，称为阻抗的/2的重复性。 在许多情况下，例如并联电路的阻抗计算， 采用导纳比较方便，无耗传输线的输入导纳表达 式为： 为负载导纳 式中: 为特性导纳， 几点说明： （1）注意 与 的区别，如果传输线上没有反 射波（ ），则： （2）在实际应用中，常用“归一化阻抗”， 称为归一化输入阻抗； 称为归一化负载阻抗。 （3）在微波频率下，传输线阻抗不能直接测量， 可通过测量反射参量或驻波参量而间接获得。 1.1.3 传输线的输入阻抗与反射系数 1 输入阻抗 2 反射系数 3 驻波比（系数）和行波系数 4 传输系数 5 传输功率 定义：传输线上任一点的反射系数定义为该点的反 射波电压与入射波电压之比，用 表示： 同理可定义电流反射系数，即: 2 反射系数 传输线上任一点的反射系数: 终端反射系数（负载反射系数）: 用反射系数表示传输线上的电压、电流: 对于均匀无耗传输线有： 不论有耗、无耗传输线： 称为终端反射系数 为终端反射系数的相位角 有耗线反射系数 无耗线反射系数 反射系数在单位圆内的变化示意图 式中 。上式表明，均匀无耗传输 线任意位置 处的反射系数为一复数，其模等于终端 反射系数的模，相位比终端反射系数的相位滞后 。 无耗传输线上任一点的反射系数与终端反射系数 的关系： 输入阻抗与反射系数间的关系： (z)与Zin(z)一一对 应，是圆图的基础 。 (1) (3) (2 ) 例1-1:求图中各点的反射 系数，各段传输线的特 性阻抗皆为 L L L ZZ ZZ + - = 0 0 (1) (2 ) (1) (3) (2 ) (3) 1.1.3 传输线的输入阻抗与反射系数 1 输入阻抗 2 反射系数 3 传输系数 4 驻波比（系数）和行波系数 5 传输功率 插入损耗： 1.1.3 传输线的输入阻抗与反射系数 1 输入阻抗 2 反射系数 3 传输系数 4 驻波比（系数）和行波系数 5 传输功率 4 驻波比（系数）和行波系数 传输线上各点的电压和电流一般由入射波和反射波叠加， 结果在线上形成驻波，沿线各点的电压和电流振幅不同，以 周期变化。 驻波系数定义：传输线上最大电压（电流） 的幅值与最小值电压（电流）的幅值之比为驻波 系数，也叫驻波比（VSWR），用 表示。即： 其倒数称为行波系数: 其模为： 于是得到： 电压波腹点对应电流波谷点，电压波谷点对应电流波腹点 驻波比与反射系数的关系式： 电压、电流与特性阻抗之间的关系式： 例1-2 如图所示的无耗传输系统，设Z0已知 。 求：(1)输入阻抗Zin； (2)线上各点的反射系数a,b,c； (3)各段传输线的电压驻波比ab，bc。 解：(1)b点右侧传输线的输入阻抗Zinb为： b点处的等效阻抗Zb为 输入阻抗Zin为 (2) a,b,c各点的反射系数: (3)各段传输线的电压驻波比ab，bc 通过上述例题的分析，可进一步看出 反射系数是对应传输线上的点，不同点的 反射系数是不一样的；而电压驻波比是对 应传输线上的一段。 只要该段传输线是均匀的，即不发生 特性阻抗的改变、串接或并接其它阻抗， 则这段传输线上各点反射系数的模是相等 的，它的电压驻波比就始终保持不变，也 就是说没有产生新的反射，。 1.1.3 传输线的输入阻抗与反射系数 1 输入阻抗 2 反射系数 3 驻波系数和行波系数 4 传输系数 5 传输功率 Pi(z)和Pr(z)分别表示通过d点处的入射波功率和 反射波功率。表明:无耗传输线上通过任意点的传输 功率等于该点的入射波功率与反射波功率之差。 均匀无耗传输线上任意点z处的传输功率为: 传输线允许传输的最大功率称为传输线的功率容量， 其值应为： 可在电压波腹点(最大值点)或电压波节点(最小 值点)处计算传输功率。 Vbr为传输线线间击穿电压