已阅读5页,还剩19页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1.3无耗传输线的状态分析,行波纯驻波行驻波状态传输线的等效,本节要点,对于无耗传输线,负载阻抗不同则波的反射也不同;反射波不同则合成波不同;合成波的不同意味着传输线有不同的工作状态。归纳起来,无耗传输线有三种不同的工作状态:行波状态;纯驻波状态;行驻波状态。,1.行波(travelingwave)状态,行波状态:当负载阻抗与传输线特性阻抗相同时,传输线上无反射波,即只有由信号源向负载方向传输的行波。,负载阻抗:,传输线上任意点输入阻抗:,由于传输线上只有入射波,所以电压和电流的复数表示和瞬时值表示分别为:,结论,沿线电压和电流振幅不变,驻波比等于1;电压和电流在任意点上都同相;传输线上各点阻抗均等于传输线特性阻抗。,2.纯驻波(purestandingwave)状态,纯驻波状态:纯驻波状态就是全反射状态,也即终端反射系数L=1。此时负载阻抗必须满足:,由于无耗传输线的特性阻抗Z0为实数,因此负载阻抗有三种情况满足上式:,短路(ZL=0)开路(ZL)纯电抗(ZL=jXl),负载阻抗ZL=0,终端反射系数L=1,而驻波比,此时,传输线上任意点处的反射系数为(z)=e-j2z,传输线上任意一点z处的输入阻抗为:,传输线上电压电流瞬时表达式为:,纯驻波状态下传输线上的电压和电流:,(1)终端短路(shortcircuit),终端短路时线上电压、电流及阻抗分布,并联谐振,串联谐振,终端接短路负载传输线状态小结,沿线各点电压和电流振幅按余弦变化,电压和电流相位差90,功率为无功功率,即无能量传输;在z=n/2(n=0,1,2,)处电压为零,电流的振幅值最大且等于2|A1|/Z0,称这些位置为电压波节点;在z=(2n+1)/4(n=0,1,2,)处电压的振幅值最大且等于2|A1|,而电流为零,称这些位置为电压波腹点;传输线上各点阻抗为纯电抗,在电压波节点处Zin=0相当于串联谐振;在电压波腹点处Zin相当于并联谐振;在0z/4内,相当于一个纯电感Zin=jX;在/4z/2内,相当于一个纯电容Zin=jX;从终端起每隔/4阻抗性质就变换一次,这种特性称为阻抗变换性。,(2)终端开路(opencircuit),终端短路,相当于此处开路,串联谐振,并联谐振,例:长度为10cm终端短路传输线的输入阻抗,电长度:意义:改变频率和改变长度等效,传输线的等效(equivalent),一段短路与开路传输线的输入阻抗分别为,一段长度的短路线等效为一个电感,若等效电感的感抗为Xl,则传输线的长度为,一段长度的开路线等效为一个电容,若等效电容的容抗为Xc,则传输线的长度为,当均匀无耗传输线端接纯电抗Zin=jX负载时,可以将纯电抗Zin=jX负载用一段短路线或开路线来等效,因而对这种情况的分析与(1)(2)的情况类似。,(3)终端接纯电抗Zin=jX,处于纯驻波工作状态的无耗传输线,沿线各点电压电流在时间和空间上相差均为90,故它们不能用于微波功率的传输,但其输入阻抗的纯电抗特性,在微波技术中却有着非常广泛的应用。,终端短路的传输线或终端开路的传输线不仅可以等效为电容或电感,而且还可以等效为谐振元件。谐振器与分立元件电路一样也有Q值和工作频带宽度。,纯驻波状态小结,3.行驻波(traveling-standingwave)状态,当微波传输线终端接任意复数阻抗负载时,由信号源入射的电磁波功率一部分被终端负载吸收,另一部分则被反射,因此传输线上既有行波又有纯驻波,构成混合波状态,故称之为行驻波状态。,线上各点电压电流时谐表达式:,设终端负载为ZL=RL+jXL,其终端反射系数为:,设A1=A1ej0,则传输线上电压、电流的模值为:,显然,当负载确定时,线上电压、电流随z而变化,在一些点电压取极大值,电流取极小,称为电压波腹点,在另一些点电压取极小值,电流取极大,称为电压波节点。,电压波腹点(z)为正实数,阻抗为纯电阻,电压波节点(z)为负实数,阻抗为纯电阻,波腹点、波节点阻抗的乘积等于特性阻抗的平方!,(1)波腹点、波节点的位置,电压波腹点对应位置为,电压波节点对应位置为,波腹点、波节点相距/4,线上任意点输入阻抗为复数,其表达式为:,(2)负载不同,波腹点、波节点的位置也随之变化,第一个波腹点或波节点的位置分别为多少?,感性负载,容性负载,(1)电阻性负载RLZ0,波腹点,波节点,例子,(1)电容性负载ZL=30j50(2)电感性负载ZL=30+j50,波节点,波腹点,结论,电压波腹点和波节点相距/4,且两点阻抗有如下关系,实际上,无耗传输线上距离为/4的任意两点处阻抗的乘积均等于传输线特性阻抗的平方,这种特性称之为/4阻抗变换性。,/2的重复性。,结论,负载阻抗等于传输线的特性阻抗时,不产生谐振现象,传输线上只有从信源到负载的入射波,而无反射波。匹配负载完全吸收了由信源入射来的微波功率,电源的工作状态也不会受到负载的影响。负载阻抗不等于传输线的特性阻抗时,称为不匹配负载。不匹配负载将一部分功率反射回去,在传输线上出现驻波。当反射波较大时,波腹电场要比行波电场要大得多,容易发生击穿,这限制了传输线能最大传输的功率,因此要采取措施进行负载阻抗匹配。,例1-3设有一无耗传输线,终端接有负载ZL=40-j30,(1)要使线上驻波比最小,则该传输线的特性阻抗应取多少?(2)此时最小的反射系数及驻波比各为多少?(3)离终端最近的波
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024年花瓶项目投资建议书
- 2024年搜索引擎项目创业投资方案
- 2024年卷扬机械行业企业战略风险管理报告
- 2024年中频转杯纺纱机项目融资计划书
- 浓硫酸贮罐检修安全方案
- 2024买牛合同协议
- 2024专利无偿转让协议书
- 幼儿园家长会记录表
- 医院安全防范应急预案
- 2024年安全员从业资格证及保安岗位职责题库a4版可打印
- ICD-10各章指导内容
- 【商业计划书】-宠物基因检测服务项目商业计划书
- 泥桥坑排洪渠工程初设报告
- 生产类人员职业资格认证管理办法(试行)
- 塔吊施工常见安全隐患及应急处理措施
- 体检中心入职体检报告
- 巨人的花园(完美版)课件
- 食材配送人员安排计划及岗位职责
- DBJ51T 198-2022 四川省既有民用建筑结构安全隐患排查技术标准
- 九年级515596481659539456-中考英语专项复习完型填空解题技巧教学设计
- 2022年VTE防治管理小组工作计划
评论
0/150
提交评论