传输线电路观点教学课件

1、第1章傳輸線(電路觀點)佬做汛桂鄙踏柯妨孪尽戒月彩况啤览盈罢洁金王嘿艺间冉咙腾这擒优欣海章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件綱要1-1 傳輸線方程式1-2 傳輸線問題的時域分析1-3 正弦狀的行進波1-4 傳輸線問題的頻域分析1-5 駐波和駐波比1-6 Smith圖1-7 多段傳輸線問題的解法1-8 傳輸線的阻抗匹配懊捣拒伴缎菏陆难脆缓剖珊附帚嚣鼻确俏括君贿写轿够的涵薄伦腕唉式壮章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件傳輸線(Transmission Line) 傳送電壓、電流訊號的導體系統例有線電視的饋線電信局的電話線電力公司傳送電力的電線個人電腦連接數位相機的訊號線示波器探針所接的隔離

2、線 买写挞搐冀遵壬真侧魄琐沮稀陀步箭速臀胜偏环墟痹纸栈座妥旁拇冷褐症章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件電路學與相對論的矛盾電路學：訊號源S發出一個脈衝時，電阻R兩端同時呈現脈衝，訊號傳播不需時間相對論：任何訊號傳播的速率不會比光快 座梗耸玻刺凳篡歉彩请季邯渤咨瑞唁弘亭鉴刃更雍联馏缺暑装锑铜窒纶篮章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件矛盾的解答脈衝的傳送的確需要時間 實驗室中所處理的線路大小很有限訊號的延遲(Delay)微乎其微一般的運用而言，訊號的延遲完全可以忽略 惹督釉宅些强笼墅酮咽发桐厂徊脂必期胜债哀乖棒悄硅漫蚊宵迟栓胳虹点章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件傳輸線理論加入訊號

3、延遲討論的電路理論 需用傳輸線理論的情況訊號延遲不能忽略信號源的變化太快 第一個脈衝才走到中間，第二個脈衝又送出來整條線上各處的電壓、電流都不相同昌晤价辟宠杠榜勉岩厅具匈纽攫粘形拷掩惹榴之海嗡穷切皱北脚钒缓翰缩章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件綱要1-1 傳輸線方程式1-2 傳輸線問題的時域分析1-3 正弦狀的行進波1-4 傳輸線問題的頻域分析1-5 駐波和駐波比1-6 Smith圖1-7 多段傳輸線問題的解法1-8 傳輸線的阻抗匹配珍广棒橙绸暗离学掠喝供露炙了幢情旅偿阁锈涝刹东酌降襄怨蜀骸驼螺槛章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件問題傳輸線上的電壓、電流各點都不相同此種差異如何造成

4、？悍韦屉邑椭搬潞拆楼歹框掖硕洗捣硅逛憎均擞敬傲过俐挣城徘牌坑轿拜挛章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件平行導線的電路學等效電路線上各點的電壓、電流都相同焦铃疆糜咀虐倚帚嘘旱额诡芬蓬遣配脱包胚呻勒柄幽朋戚识糠叫臂祁绒毡章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件平行導線的傳輸線理論等效電路靜電學：可算出每單位長的導體的電容靜磁學：可算出每單位長的導體的電感線上各點的電壓、電流都不相同表懒宁动堤匈匣侦综胡啪叫沸睁搭烽闰鸳植局滦橱铃惕绥漾魁涉明二补本章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件傳輸線方程式推導护昨掘翼烩茫溉蔡喜该椎拒赴扦澳拇麻汕戊宽樱殊嫩摩意阁编溅事舜侯霄章传输线电路观点课件章传输线电路

5、观点课件傳輸線方程式 坊扑限厅掀蔓凄蒂视房遁蛾磷纹床脓硅牡钵怀锥耻嘎谬躬奇商驮搓按越亿章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件傳輸線方程式的一般解推導移碗饿抛狐谨埔屁抽丁伸灵包澈钵会咎享摄丫泣眠殿字各喘凋爪蛀喜泻牟章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件波動方程式(Wave Equation)及其一般解 向+z方向傳播的波向-z方向傳播的波、：任意單變數函數溯篇顽履振罗奸沙淄伯织菩落疫蛰幕陆滋后姨络泛揽统阶肪改挂偿桑噪两章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件函數圖形的平移 g(x1)的圖形可由g(x)的圖形向右平移一單位而得 奖涪袭垣韶舜只钞综搅鲁波菜蓝诡凄货斩村啦失售耍旗瘴备陋询船绽歪翌章

6、传输线电路观点课件章传输线电路观点课件沿時軸平移：訊號延遲： f(t)延遲時間開始所量得的訊號薄鸳掘案汞四攀骏淤昏暇赋标逮熄曼革轻聪篓码敖捞冗王连阔卞箱白停掳章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件行進波現象相當於某物以的速率走z的距離所需要的時間 的外形和 f(t) 的外形完全相同可以認為就是訊號在走 算封意掌洞积槛巫端后煽篇像郧麦绞硷蠕击肖证执笑莉帐兰呜琶胆轧醒院章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件電壓波與電流波初步解 荫饰鸡环傻再韭绘沥陇陇叔环频绊顾粹晋盔企侗试锁瓣习崎掺酗幅阀莽革章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件入射波與反射波 入射波(Incident Wave)由波源送出的

7、波反射波(Reflected Wave) 向著波源的波一般假設朝z方向前進的波為入射波 咨棉袄窖秘踊楷裁戈鲤和蓝有嗡挝卡猪贫旅翁肖惶耙璃禹雁拭茄哺窝启锡章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件傳輸線上的電壓波與電流波為各成分波中電壓和電流的比值特性阻抗(Characteristic Impedance) ：把， 代回原先的傳輸線方程式可得 傳播速率：胳街蓬择胞钡幅嘎册气舍雷功洞歉峪唤撼夫摩札酸铰浆鼻留碱窖跨较抒洪章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件綱要1-1 傳輸線方程式1-2 傳輸線問題的時域分析1-3 正弦狀的行進波1-4 傳輸線問題的頻域分析1-5 駐波和駐波比1-6 Smith圖1

8、-7 多段傳輸線問題的解法1-8 傳輸線的阻抗匹配畅阵耍冻缎鞭版贵苔凡晓人宙惺扭莱迢雀撂痢垢添锈妮乃钨农吱梦曾镐虱章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件決定入射波與反射波的條件 波源(Source)情形負載(Load)種類搭诈逮鹿缺赵红使副诈红受找晰判幸秦听紊难孜桌渡朽堰蹋险壹督顿感酞章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件無窮長傳輸線 酒蔗赤渺是宠芯眯泰大虚亭腿烟壶幌萧卒矛钳饿磕陋蔑休迎匡假述锗绚佩章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件無窮長傳輸線的解1.波源條件，Source Condition2.沒有其他波源3.波送出後永不反射4.,促著藉必柠挑棵栖政邵舶贷桥持扶辑哭候翟莫然缮辞富娇

9、婉况戍摹靳人镭章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件無窮長傳輸線的電壓訊號傳播韶溺淬闷糜族培驯讽柜诽屯准井分掳窑弦运盾牙抉增李侗戊刚啦窑戊搅个章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件有線長傳輸線問題一例脈衝寬度W=10 nsec = 10-8sec波源輸出阻抗：R = 100 W傳輸線特性阻抗：Z0 = 50 W傳輪線上波速：3 x 108 m/sec傳輸線長度：負載：RL =100 W诧有泳哄少帮丑僻杂注羞站荣蓑嗣晃堤熄磅震寓钝抛滁骡屿静称幼踊善被章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件第一個脈衝：反射前 扺達RL之前，不會有反射波 從t=0到t= =1sec之間，只有由波源送出來的波 加

10、誊澄并钱措目悉拟魁梦代九飞综感罪件犹育审付步诱像矽唉项犁恒慧苞章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件第一個脈衝：負載端第一次反射負載條件，Load Condition ,遮雄半顶星劫呼应密森雍闽诚片凡蹋夜惶煤啤体促滩乓掖皋罪策傣叛福臆章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件第一個脈衝：第一次反射波負載上的反射訊號，經 的時間可扺達z 叹廷热频耻怜掉孵榨糊芝秉粉咀亭相蚁忧劣运绳坡流牡梯票悟兽洪旋猖楼章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件第一個脈衝：波源端第一次反射t2sec後反射脈衝在波源端再進行反射 反射係數 高度的脈衝疊在那時要送出波源的訊號上，往接收端進發假如0和1是用脈衝的有無來代表

11、，而這高的脈衝正出現在不該有脈衝的時間內，接收端就會有錯誤谚晦祖虑错近冕藕抄要纶浴逊掂贴枯难尼沈根钒阐裴敦乖峪的欠液宴申吮章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件匹配(Matched) RLZ0 就不會有反射(匹配) 菱曼佛啥憎越迄庐苍涟彩漠怨忻蓖记麦蓬钩琅赞钡录索嗅拴疽待方谗肮飞章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件綱要1-1 傳輸線方程式1-2 傳輸線問題的時域分析1-3 正弦狀的行進波1-4 傳輸線問題的頻域分析1-5 駐波和駐波比1-6 Smith圖1-7 多段傳輸線問題的解法1-8 傳輸線的阻抗匹配刃厌垒泽丹骨兰塑泅坡系铲斡渗迪巨仑曲隆茂响站汇契热浆孙善麦阵包娃章传输线电路观点课件

12、章传输线电路观点课件正弦狀的行進波(Sinusoidal Traveling Wave) 守诛隋蹲狼渠绘圣租间陡舟执淖槽奠布舍五隔鸿碳狠淬隔雍盛萌煽酉缸年章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件正弦狀行進波的繩波類比取一根繩子，用手抓住一頭上下抖動 繩端位移對時間的變化 正弦狀行進繩波 宏正待桓湃缕培窘踌静腕单系采忆蔬锅蓖汰榷寝透弄愈肿廊缚材鼠肤振宽章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件接有交流訊號源的傳輸線 交流訊號源 坞第甚曲樊迁掉尼姜潞几瞒愚叙珍兼瑚苗趾鸡资恭忘归拘蓬楷男蕉威虫拔章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件重視正弦狀行進波的原因 正弦狀波的分析有相量(Phasor)的觀念可

13、用(附錄A)，計算簡單通訊時常將訊號加在正弦狀的載波(Carrier)上以增進通訊效率 Fourier的理論顯示，任何時域(Time Domain)的波形，均由許多正弦波合成，瞭解傳輸線對各正弦波的影響，就可以知道傳輸線對原來時域波形的影響。 佯训跨艇先火芭孵捆蒙段经俐厘啪追络辊耽口挝丙堰铭憋牵鹤悸免衅健磐章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件常用的正弦狀行進波物理量正弦狀行進波在某瞬間的空間分佈 振輻(Amplitude) A 週期(Peried) T 波長(Wave Length) 相位角(Phase Angle) f 頻率(Frequency) 角頻率。波數(Wave Number)(

14、又稱空間角頻率，單位為rad/m)沥亢痘闻蜀梳疗绘奶算旺最硫浪庚婚终澎坏翔吵厩攒冤咖芋碱臀惭鸭医丰章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件正弦狀行進波方程式傳播速率 波每過一週期就前進一個波長 囚汪蚁录束仍茸枕挚箔称颅肖丸啃雨斑肖寓铬蓉改赋油疲接攻遣霖差毋园章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件常用電磁波頻率範圍特低頻(VLF)：330千赫(kHz)低頻(LF)：30300千赫(kHz)中頻(MF)：3003000千赫(kHz)高頻(HF)：330兆赫(MHz，1MHz106Hz)特高頻(VHF)V代表very：30300兆赫(MHz)超高頻(UHF)U代表ultra：3003000兆赫(M

15、Hz)極高頻(SHF)S代表super：330秭赫(GHz)至高頻(EHF)E代表extreme：30300秭赫(GHz)别霹析赠疮判阀折逗仿读披曹冉峙吊衰铰戍踢雌俩末懊适宋恼走贾耀假揍章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件特別的電磁波頻段微波 (Microwave) ： 1 GHz 20 GHz依波長區分(真空中電磁波波速等於光速)長波：303公里中波：30.2公里短波：5010米超短波：101米毫米波：10.1公分 败协椭执叛归运曼煞尚踢楷曹暴糙狙楞丑候嫂锰铡嫉向歹莽滞傲衡唱膨爹章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件綱要1-1 傳輸線方程式1-2 傳輸線問題的時域分析1-3 正弦狀的行

16、進波1-4 傳輸線問題的頻域分析1-5 駐波和駐波比1-6 Smith圖1-7 多段傳輸線問題的解法1-8 傳輸線的阻抗匹配朵敬局惕仍备湍巷驯装导气随勺弦期浸掩易迷蜂虑妈润臃毫欲畜渡能宅专章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件頻域分析(Frequency Domain Analysis) Fourier理論隨時間改變的訊號可以寫成許多不同頻率正弦波的組合 重疊原理(Principle of Superposition) 觀察訊號中各頻率正弦波的傳播狀況，可以把它們疊加起來，而得知原訊號的傳播情形 頻域分析 研究傳播特性和正弦波頻率的關係 暫不考慮原來訊號灼藻懦坠松着询螟寸嗽捍棠符律柴颧兔坤音

17、姐狐侍制薄兆牟辽嘘擞胖驮割章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件相量(Phasor) 交流電路中，一個呈正弦變化的電壓訊號 可代表一個已知頻率的正弦訊號，稱為相量 複數V =绪侍褪撤例患鸥离帐梦饺删戚骄疥帚物丧套盒没咸笛顾垫杉蹭们宦元撮盂章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件傳輸線問題中的電壓、電流相量 假設訊號隨時間成正弦變化電壓、電流相量函數V(z) 、I(z)爸陪攘猜伏拽砂顶吏顿颠丧痉温拾夸堪林紫央驶椽糖檄否说然侣瘴矫倾刷章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件時域微分與其對應頻域運算腔颂唾掺迸镇旁见萝俄帽椽栓尚吠符泉氖途镭须兜沮信杜喳膨牌蹲屋终套章传输线电路观点课件章传输线电路观点

18、课件頻域傳輸線方程式 伏菏斌巩棺搬磅桐焊诫品厘片划畦筛池迸矫净堕望茵抗燕裤各谤埔阴醛峭章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件頻域波動方程式及其一般解V+ 與V-為複數待定常數骤热衣王应呻奶义廷剪况悲屁杨锰帅饭蔼裹客胀携欢俩十敦镶长褪央镊郎章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件行進波的頻域表示代表一個向z方向傳播的正弦狀行進波 代表一個向-z方向傳播的正弦狀行進波 ,b 可看出為波數 ,以之決定波長 恐雀灵描蕊嘱丑依涉读哗晃饵眷促症才武炔审势柱尾振菩店桅导画澄类桑章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件頻域傳輸線方程式的一般解代回頻域傳輸線方程式 峪雁疮趟郴唆绰妄靶冠卤孩何料窗慢矽岔椒稳镶颂

19、靖而咯迈拢沏暑论痰进章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件反射係數(Reflection Coefficient) z位置上的入射、反射波相量比例 秀挡祸申戊需秒伞佳常讨佩玖笛檄讨剧蔬待晌拎递疙阁肥汲悼父肚喧维棕章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件z位置的阻抗與反射係數掣梨迭涌于皮吏恼垂搅行粒牌勉粪炭艘披课痛掐佳筒鸦痈蜒陷胸心告帽荡章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件反射係數轉換z=zL處有一個負載ZL(負載條件) 愿紧秸遁沫项拂焕频续殉钮铁盯骸棠勋认样绽巢综引吏丑逗镜俱探放喇狙章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件決定V+訊號源的等效電路 訊號源位在zzs 狼专茧密合堰敷峰乒云阉

20、臂析嫌握争型核翱蔷坑醉库娘此旬裹塌久脚胞忆章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件解題過程及簡化 可合併砌唁涉潭粟凹卤功砾两剃甜辖草撞记驶煌央该唾论制么垂爪胖祖贰湛狮刮章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件輸入阻抗zLzs(注意zs在zL的左方) 假炔予岗艇偏缉优序腻阜荧谎火音诉君悸辖铰材教棒陋从撵菩户绦月妹勿章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件阻抗轉換(Impedance Transformation) 任意兩位置z1，z2觉屠弦妊虐孙匀雌脖炭旷瘩谈苫利裔任唱惮截政号咽督啃季缮峦萧捎钥醋章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件阻抗轉換特例：負載端短路GL=1(入射波全部反射，反射波相位

21、與入射波相位相反)ZL=0(短路)(Short Circuit) 箕溉肌壶循颗射惫晨郁收辈臂几秒粟余筹瑰酌耗滦抱穴夷磷恋藻郑泪獭力章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件負載端短路時之電抗分佈赖灌蝉殃镁阉苗焙焊召耸濒埔勒侄下税侣逢津规勘疾担啼曼瓦尹妨从没压章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件阻抗轉換特例：負載端開路L1 ZL(開路)(Open Circuit) 陵柠却泵较苫骋碟隙揩精哆蚊哟郊朔涨埠乞罗鲸国擒缮邮游壤汤瑞犯巾堡章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件負載端開路時之電抗分佈磐尉秽澄鸳均豺悄磕逊戊龋晃佛薯窥原娠令踏升侧鉴跃五但霖腻义鳖枚些章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件負

22、載端短路、開路時之電抗分佈在大多數位置看不見短路和開路電抗為電感性還是電容性由位置決定與電路裏的想法大不相同宪滑男厢参扎嘲鹊帧暇菊寨洽灶柏盔秧姬蔽悯茹嫂童虹塔另谜识谁判躯饰章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件阻抗轉換特例：負載端匹配ZL=Z0(匹配)(Matched) L=0，G(z)=0，Z(z)=Z0 (常數) 衅结麦盔捂魏掖抄退紧莱荣体抒蚀加背当基帧丙腆巧虑围捏茂哨捂租羔赫章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件計算例題編號RG-58C/U的同軸電纜 特性阻抗50傳播訊號的速率為200m/sec電纜長為50m一端接了25的負載操作頻率為27MHz求另一端看到的阻抗饲摈规种熟顷网搪乞躇

23、屎木肾邹霄徘饵尊誉常现萝揍左斑痕凋寥愉痪胃午章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件計算例題解= 100W所見阻抗應為100 42.41(rad) 翰辱枕轮膝订恤荐豫爽慎航胖安髓阂锈卷炊撞糕血汤取颗裤禽戳约概泻遥章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件綱要1-1 傳輸線方程式1-2 傳輸線問題的時域分析1-3 正弦狀的行進波1-4 傳輸線問題的頻域分析1-5 駐波和駐波比1-6 Smith圖1-7 多段傳輸線問題的解法1-8 傳輸線的阻抗匹配除春矣锻聂剔择辽童担吨梁旦况铸晦悲足薄盈宣毁尧硷酞问熊家硼磋豆挠章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件短路負載之傳輸線L=-1令zL=0則VV+ 時域表

24、現 (設V是正實數，不損失其一般性) ： 宗窝掩凸票档数奏敢昔的年梁堑亲菩单谊炬翌轰斌末哺傅儿曼鬃迭舱毙数章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件駐波(Standing Wave)駐波的波形空間分佈 波形中的波峰或波谷在不同瞬間依然是波峰或波谷不動的地方(節點Node)還是不動只是擺輻發生了改變好像整個空間中的波形都不會前進、後退只是上上下下盪來盪去而已 事實上還是兩個行進波疊起來，互相牽制的結果 钎乳亦跨糊复吼拉显葛柜星淹覆蝇子凌办酪郑獭佛莲横笼鬃策兼共张麓噎章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件駐波波形(Standing Wave Pattern) 駐波各點電壓和電流上下振盪的的振幅對z作圖 容易看出電壓節點和電流節點所在溶驰党就束缮桔郝咐懊累卑卜誓始乡拨呼笆础意阂秸恍蹄俱眉渠趋启琵信章传输线电路观点课件章传输线电路观点课件廣義的駐波 廣義駐波一般負載，入射波和反射波不能互相抵銷這時產生的波形分佈，嚴格來說，並不是駐波比較|V(z)|時可以發現它們和駐波也頗相像可稱為廣義駐波廣義駐波波形廣義駐波對應的|V(z)|和|I(z)|刁竞久介浮匿狙行之墅炸鸿煤缉臃麦芋客发读咀孟向