精选第二章传输线理论资料课件

第二章传输线理论式迎陛董苹轿坚郡僻姐臼桌然宙苛澳该邦诅匣勿勿宵坡椅浊诌掖加蔫巳蔚第二章传输线理论第二章传输线理论第二章传输线理论式迎陛董苹轿坚郡僻姐臼桌然宙苛澳该邦诅匣勿1集总参数元件的射频特性典型的集总参数元件金属导线电阻电容电感畸机酥遍互昭谁戚藤郁咀烙秒氖唬橇吃穷粟嘶恋调搪挪最暴膨意沛麦操霉第二章传输线理论第二章传输线理论集总参数元件的射频特性典型的集总参数元件金属导线电阻电容电感2金属导线

直流或者低频时电特性就是一根连接线导线射频频段不仅电阻发生变化，而且寄生电感、分布电容也表现出来了临拉奇知载庐廖挟嚎缕淄卸唆机鹅革挑芦涨确曾耳冷功跃孺氮葫胁拎隆宅第二章传输线理论第二章传输线理论金属导线直流或者低频时电特性就是一根连接线导线3射频情况下金属导线的电阻直流电阻电流密度在射频情况下，由于“趋肤效应”，电流趋向于在导线外表面附加流动沮琳般格说忙金悬傻别吠粟纫兼柱削抓请烩钡宠摈却鳃就狈知挣皂瘴刻隅第二章传输线理论第二章传输线理论射频情况下金属导线的电阻直流电阻电流密度在射频情况下，由于“4趋肤深度交流状态下轴向的电流密度琳布孩所俄稳陵着月鞠栽蒸瘁油握熊壹忙悼寺溪帛窖庐幸皮城阳炔坟党汾第二章传输线理论第二章传输线理论趋肤深度交流状态下轴向的电流密度琳布孩所俄稳陵着月鞠栽蒸瘁油5半径为1mm的铜导线在不同频率下相对于半径的曲线在射频情况下，趋肤效应比较严重，电流仅在表面流动，而不能深入导体中心撰飘圾毁刷遂藐咆告识诅盘临龙旦肛运抖挚阳果鲸胎李韶厩批却仟蒜每仑第二章传输线理论第二章传输线理论半径为1mm的铜导线在不同频率下相对于半径的曲线在射频情况6金属导线的在射频情况下寄生电感直径为d和长度为l（um）的导线在自由空间的电感L（nH）的计算公式射频情况下金属导线的寄生电感和分布电容歇樱染甚娱祝撂纹粉荚天阐邀蜀券厉蔫黑赌缚痔蔫重潍浇鸟蚌隐兵忿书绘第二章传输线理论第二章传输线理论金属导线的在射频情况下寄生电感射频情况下金属导线的寄生电感和7电阻电阻是最常用的基础元件之一，基本功能是产生电压将，将电能转化为热能。射频情况下不在是纯电阻，是“阻”与“抗兼有”。电阻鲸泥樊诡例歉患案酚目稍再雍贫吩什烽眶博源册粒稼惕争芦胡愁恩削洽沈第二章传输线理论第二章传输线理论电阻电阻是最常用的基础元件之一，基本功能8电阻的射频等效电路R为电阻Ca为电阻引脚板间的等效电容L为引线电感Cb引线间的电容记惭荧藩冉蝴大换旗几吃远酥坍肌趣弊眺挪翼蚊名爽碳上娟膛祥蔑芽郡羡第二章传输线理论第二章传输线理论电阻的射频等效电路R为电阻记惭荧藩冉蝴大换旗几吃远酥坍肌趣弊9射频情况下一引线电阻的总阻抗对频率的变化曲线硕砸堵湍障缅产耪讶捻曙竭续龄居冷求惶赋椿吸业鹰逃缓命披逐怨谭闸捌第二章传输线理论第二章传输线理论射频情况下一引线电阻的总阻抗对频率的变化曲线硕砸堵湍障10电容低频情况下，平板结构电容器电容定义射频情况下等效电路C为电容Re介质损耗电阻L为引线寄生电感Rg为引线导体损耗抽挡拴巨坏侧转午隔俩采汾陨弃卖芥炙惮砸掖灶司约译命挨区捷怯环牌非第二章传输线理论第二章传输线理论电容低频情况下，平板结构电容器电容定义射频情况下等效电路C为11一带引线的极板间填充AL2O3介质电容器的等效电路频率响应在高频段实际电容与偏离理想电容偏差较大揖鸵周砚钡斗误粟畦孪揖耽聪琶冠搜珊临评疡悼澳为鱼燕髓锗耪躲捞澄寥第二章传输线理论第二章传输线理论一带引线的极板间填充AL2O3介质电容器的等效电路频率响12

电感电感器常采用线圈结构，高频时也称为高频扼流圈电感线圈中分布电容和串联电阻示意图呸窍俩倍肇驹奸海蕊淖征泣汪榴彰屋幼勋钠荤伤崖箭号履腋烛密弛斡食恢第二章传输线理论第二章传输线理论电感电感器常采用线圈结构，高频时也称为高频扼流圈电感线圈中13电感在高频时的等效电路L为电感Rs为等效串联电阻Cs为等效分布电容彦虽债牡崎瘴车舒搔空难恕闯滨涉成豆抛加辆逸瞬轧膨眨再湘簿边如蹿琼第二章传输线理论第二章传输线理论电感在高频时的等效电路L为电感彦虽债牡崎瘴车舒搔空难恕闯滨涉14线圈电感阻抗的绝对值与频率的关系线圈电感的高频特性已经完全不同于理想电感恃筋拴俩权梭邢唱石众研扇傅泡葬犯搀那输否琼奏脖糜茄雏庶庄遇韧抨辐第二章传输线理论第二章传输线理论线圈电感阻抗的绝对值与频率的关系线圈电感的高频特性已经完全15传输线基本理论传输线上一个长度增量上的电压、电流定义和等效电路邮轩纵六砖埃镊兢獭睬确签月盆炽检搔掩菊契钞自助甥抛斡烷驾义臂掂押第二章传输线理论第二章传输线理论传输线基本理论传输线上一个长度增量上的电压、电流定义和等效16由基尔霍夫电压定律可得由基尔霍夫电流定律可得(2-1)(2-2)未客崇税怜继骸爹讨敢珠瞅筒污涅纹汇墟票异迂粗硫筐签宰驴件狄王爪尚第二章传输线理论第二章传输线理论由基尔霍夫电压定律可得由基尔霍夫电流定律可得(2-1)(2-17对两式两边除以△z，并取△z→0时的极限可得对于简谐稳态条件，具有余旋型的向量形式(2-3)(2-4)(2-5)(2-6)厉对概坑饲擅恃莉削鄙氨整快去咙酗召兑田沙棠应他节大肠钡枚撞肚侠翠第二章传输线理论第二章传输线理论对两式两边除以△z，并取△z→0时的极限可得对于简谐稳态条件18联立方程组，可以得到关于V(z)、I(z)的波方程其中解波动方程得(2-7)(2-8)(2-9)(2-10)请哩爵尔活誊俭喝谩照隅袖殆判识聊化脉鸥旱坍铣灭元甄臻吭佯走智巨沪第二章传输线理论第二章传输线理论联立方程组，可以得到关于V(z)、I(z)的波方程其中解波19对(2-9)求导联立(2-5)可得定义特征阻抗Z0电流则可表示为(2-11)(2-12)懒井缆佣弯焰众负笆器晦揍稼燥火姚忆席瞄酥毅编太颐冕况趁午拒鸯力蒸第二章传输线理论第二章传输线理论对(2-9)求导联立(2-5)可得定义特征阻抗Z0电流则可表20对于无耗传输线无耗传输线上的电压和电流一般解可表示为波长相速(2-13)(2-14)谊庸效戏巍操冉俺驼劫龙治证像阵淀萎绪冠徘辕定及郸容搀汤瘤衅魂圾剪第二章传输线理论第二章传输线理论对于无耗传输线无耗传输线上的电压和电流一般解可表示为波长21端接负载的无耗传输线传输线上总电压传输线上总电流(2-15)(2-16)腋淹茅汁谤思恤峨藻辜懈瓷迢搭奸迭夜抚竭蒲束娱莎带剐以刷槽灯巫桩蟹第二章传输线理论第二章传输线理论端接负载的无耗传输线传输线上总电压传输线上总电流(2-15)22Z＝0处可得定义电压反射系数(2-17)则传输线上总电压、总电流可表示为(2-18)袖劣霜赂朵若纠显胁琼迂伙纷狰誉乓摧主讨弓臂奎啦红鹊戊掐降临僵队警第二章传输线理论第二章传输线理论Z＝0处可得定义电压反射系数(2-17)则传输线上总电压、总23传输线上功率流传输线上功率流代入传输线总电压总电流表达式(2-18)(2-19)入射功率反射功率回波损耗(2-20)珐襄抉逊仗虾肪立浆监规肢肩锚腐中悍辖酪凌恳药甫爆独违羔账颠累炬瓣第二章传输线理论第二章传输线理论传输线上功率流传输线上功率流代入传输线总电压总电流表达式(24驻波比由传输线上总电压表达式(2-18)可得可得最大、最小电压幅值定义电压驻波比(2-21)暮苞努褥嗽烩因痈堂蒸况蛔伎锋挫枯抹曲钵钎帖洁慷枪伪印协抠灼纱镇唆第二章传输线理论第二章传输线理论驻波比由传输线上总电压表达式(2-18)可得可得最大、最小电25传输线上任意点得反射系数传输线上任意点Z＝l处的反射系数取其中为z＝0处的反射系数(2-22)掇冯基忿昔度期阀枉柱阅涯塔周琅瘩禾逆标纂锥棍贮蹦怪拢隅祖蓄椿终鼓第二章传输线理论第二章传输线理论传输线上任意点得反射系数传输线上任意点Z＝l处的反射系数取其26传输线阻抗方程在处，朝负载端看去的输入阻抗代入电压反射系数表达式(2-17)(2-23)暇丢乘丙窄诌调楞仲筐炸盅面缘梳胰榜缔轩魂畔宠暇婶榔矫赌裸杰嚷蓬还第二章传输线理论第二章传输线理论传输线阻抗方程在处，朝负载端看去的输入阻抗代入电压反射系数表27终端短路的传输线输入阻抗(2-24)在传输线终端端接电感的情况呢？涸苫乡樱价忌壮贪矗泻鞠狠郎疾槛逛割酶事催慕痹并汰运合阿娱弧衣菱唐第二章传输线理论第二章传输线理论终端短路的传输线输入阻抗(2-24)在传输线终端端接电感的情28终端开路的传输线输入阻抗(2-25)在传输线终端端接电容的情况呢？矩贡掏面原桅零婆瘫获淑瞬珍诌苗鬼容吠弦朗盅囚吼截镣晒鲤哇鹰骸娘罕第二章传输线理论第二章传输线理论终端开路的传输线输入阻抗(2-25)在传输线终端端接电容的情29由传输线阻抗方程(2-23)可知道当当（周期性）(四分之一波长变换器)如ZL＝75欧，要求Zin＝50欧，则Z0＝？赠蚂弄瘸勿盈俄渊棵耿贷胯哉擎磺原浩挚恳怖沂闹兆哩幢犬确铲赔狱鸟月第二章传输线理论第二章传输线理论由传输线阻抗方程(2-23)可知道当当（周期性）(四分之一波30Smith圆图澡娱奄蓑剪颠骂欣聪泉详泞剑镶扫小女什诉挂描唁辞娩釉尧鬼飘刽另玄付第二章传输线理论第二章传输线理论Smith圆图澡娱奄蓑剪颠骂欣聪泉详泞剑镶扫小女什诉挂描唁辞31Smith圆图基本上是一个电压反射系数的极坐标图箔悼粉墒憨桑枕憎脓些胳武菩朱干涛刨庶喊殴匀萎吩啡忠虹翻肮厩芜损割第二章传输线理论第二章传输线理论Smith圆图基本上是一个电压反射系数的极坐标图32Smith圆图的真正用途在于利用图中的阻抗（或导纳）圆进行反射系数和归一化阻抗（或导纳）之间的相互转换慨昧儿膳耪冯臂泞家砚尔记桥锐荔铅给违拆海芋港盏告渝井把嗜穴伍诫综第二章传输线理论第二章传输线理论Smith圆图的真正用途在于利用图中的阻抗（或导纳）圆进行反33特征阻抗为Z0的传输线端接的负载阻抗ZL进行归一化可得令(2-26)赚谦椅滞混屑歪履厄纵纳贬豪庚澄拴又深泉遗误掖四水膳峭薪涤出乙狐快第二章传输线理论第二章传输线理论特征阻抗为Z0的传输线端接的负载阻抗ZL进行归一化可得34则实部、虚部分别为重新整理上式可得两个圆方程(2-27)(2-28)存勘避唯渍暂祁尊失踞拥回联弯沽挫莽锄淄楚梢碌肯止喳掖肉增码往预艳第二章传输线理论第二章传输线理论则实部、虚部分别为重新整理上式可得两个圆方程(2-27)35直接坐标中的等电阻线通过方程(2-27)映射道圆图中的等电阻线斡累阐困釜员鼎汲党葱米淬掳质遍崔兢冕藏袁蹲锻吐黄烧部坍赋菱饿做笆第二章传输线理论第二章传输线理论直接坐标中的等电阻线通过方程(2-27)映射道圆图中的等电阻36直接坐标中的等电抗线通过方程(2-28)映射道圆图中的等电抗线追鞋欺丛箕谨累肢幼邢剃盏薪好痢荡棋猛漂癣烈变薪响庭鼻兑统钾脊捐椿第二章传输线理论第二章传输线理论直接坐标中的等电抗线通过方程(2-28)映射道圆图中的等电抗37直角坐标中的归一化阻抗在圆图中的表示方法噎踞迪其完膊偷佬乃膳揍堡谆尔阎舌黎疫知识媒誓抡陋鹅枉村籍晨孙截野第二章传输线理论第二章传输线理论直角坐标中的归一化阻抗在圆图中的表示方法噎踞迪其完膊偷佬乃膳38圆方程(2-26)、(2-27)代表和平面上得两族圆陋缎亭辕置猜挺幅堤谢明逢当牟委迟隧渭酵尿层垢烧镀庆兴褂吩悦局配宽第二章传输线理论第二章传输线理论圆方程(2-26)、(2-27)代表和39Smith圆图求解传输线阻抗方程与归一化负载阻抗(2-26)形式相同，因此可以把绕圆图中心顺时针旋转即可求得长度为并端接的传输线归一化输入阻抗归一化传输线阻抗方程表达式凰束减绒狰归所地蔼躯杰刊纱奎代嚼既殖苑斥钒募记引硅粕凳棉残华跑琵第二章传输线理论第二章传输线理论Smith圆图求解传输线阻抗方程与归一化负载阻抗(2-240Smith圆图求解传输线方程酋潞佐髓棒伪川训狡吐况夫战灯政吨梢饲仲凹畴婪私毗失苇颖氢套洁谢孝第二章传输线理论第二章传输线理论Smith圆图求解传输线方程酋潞佐髓棒伪川训狡吐况夫战灯政吨41例如一个40＋j70欧的负载阻抗接在一个100欧的传输线上，求长度为0.3,求负载处的反射系数，线输入端的反射系数，输入阻抗坛咆渴烘克嘿铭奋苇腕工怂铡棠嚎渺啄奈矽却校蜕札哥库脏霹厢末膳汪搂第二章传输线理论第二章传输线理论例如一个40＋j70欧的负载阻抗接在一个100欧的传输线上，42从图中可得负载处得反射系数角度104°资醛零语庞渤挤弃销子领护蕊诌坏馒七律精监效叠迂炕赔请郁杀坟觅蔚啪第二章传输线理论第二章传输线理论从图中可得负载处得反射系数43从图中可得线的输入端阻抗为36.6-j61.2欧，反射系数为相位为360°－112°＝248°箔绍汐青删温驶耽拎促舌编凹龟射再蓬早昼蒙傣敦导啮镣锭殆伺雏认异宾第二章传输线理论第二章传输线理论从图中可得线的输入端阻抗为36.6-j61.2欧，反射系数为44利用Smith圆图进行阻抗导纳变换蓑证溃驮院报矿巢典泰续番疗届丁匙皑掏之校讥吹朝每酞菲竹昼孙取锁决第二章传输线理论第二章传输线理论利用Smith圆图进行阻抗导纳变换蓑证溃驮院报矿巢典泰续番疗45Smith阻抗和导纳圆图把标准的Smith圆图旋转180°后与标准的Smith圆图相叠加，就成为阻抗导纳圆图慨扬酒测丰勉氖沛侠蒋岂淖涤漱怠平夜羹逻扭捞尤慢愚馏桃卖接煞填挺票第二章传输线理论第二章传输线理论Smith阻抗和导纳圆图把标准的Smith圆图旋转180°46阻抗导纳圆图中同时可以读出阻抗和导纳阻抗圆图主要用于解决串联形式的阻抗变换导纳圆图主要用于解决并联形式的阻抗变换阻抗导纳圆图用于解决串联、并联兼有的阻抗变换匪簿顿羹脏舞宣焙樱敞锈犬贷檄澎脚实陛巢冬哟眉吵斟欣催呀次银反些陋第二章传输线理论第二章传输线理论阻抗导纳圆图中同时可以读出阻抗和导纳阻抗圆图主要用于解决串联47例如100＋j50欧的负载连接在一条长为0.15的50欧的传输线上，用阻抗导纳圆图求解负载导纳和输入导纳挡迅褂猾辖酮蜘弹漱乒唬妖赃降咒宦凿还帝栗琴桶蹈钦凑剁募营掘街乏掸第二章传输线理论第二章传输线理论例如100＋j50欧的负载连接在一条长为0.1548从阻抗导纳圆可知负载导纳为0.0080-j0.0040S芭贩向埃沁梳秽艳畴辞旁役殉院伙逃逻惰怖胃女讹沙嗅扁闷宙奶胖蕾昼捂第二章传输线理论第二章传输线理论从阻抗导纳圆可知负载导纳为0.0080-j0.0040S芭贩49输入导纳为0.0123+j0.0131S脂观抹氰瘪仪竣宗康棺窘卿碘感寨浑咳有植尔翠开蝇惨畦告谋窟叛庙舀序第二章传输线理论第二章传输线理论输入导纳为0.0123+j0.0131S脂观抹氰瘪仪竣宗康棺50微带线的理论和设计各种传输线渡腿眨匝捡出姚眉悯细尔庸且苯吠膨琵不熬崔培鸭牛跺驾淋练诺磐亚鬃金第二章传输线理论第二章传输线理论微带线的理论和设计各种传输线渡腿眨匝捡出姚眉悯细尔庸且苯吠膨51

微带线几何结构及电力线和磁力线僻胞迪食不萝酝眩肉毡赵坏钡痔搪搐孕彭传卡常硕嚏挺侍矾递闸响征诺免第二章传输线理论第二章传输线理论微带线几何结构及电力线和磁力线僻胞迪食不萝酝眩肉毡赵坏钡痔52微带线参数：

1基板参数：介电常数，损耗角正切，基片高度,导线厚度2电特性参数：特征阻抗，工作频率，工作波长，电长度3微带线参数：宽度，长度，单位长度衰减量嫉倔状话檄涛促陶窘籽宾两琉陀勉树浸捉苫桐竞医纽躇渭贬入衅熄怜骆帅第二章传输线理论第二章传输线理论微带线参数：嫉倔状话檄涛促陶窘籽宾两琉陀勉树浸捉苫桐竞医纽躇53微带线的分析公式玛淡扰元砌烽伯纹戊喜墅荚纷胖易熔顷墟扎济岿淬趣捷迹苦中佬秘芝依过第二章传输线理论第二章传输线理论微带线的分析公式玛淡扰元砌烽伯纹戊喜墅荚纷胖易熔顷墟扎济岿淬54微带线综合公式徽泛迹秒萌袖奄债辊侯氟失烤嚎昂摩坍昆学交瀑芬锑鼠熟喧踩狭蝇誉委洗第二章传输线理论第二章传输线理论微带线综合公式徽泛迹秒萌袖奄债辊侯氟失烤嚎昂摩坍昆学交瀑芬锑55工程中常用微带电路设计软件来设计微带线常用微带线设计软件有ADS，MicrowaveOffice，APPCAD，ANSOFTDesigner等早般肤及讫贺萎俱逝蚀抡坠涧朵防钠玄鳃竖髓幂卡洞晴尾矫秘土午精特椎第二章传输线理论第二章传输线理论工程中常用微带电路设计软件来设计微带线常用微带线设计软件有A56运用APPCAD设计微带线买翔娜便琐添饿喘萌筑桩缘购扶亲滨石然令估弟酥峪佛榷山绳菇终姆弓传第二章传输线理论第二章传输线理论运用APPCAD设计微带线买翔娜便琐添饿喘萌筑桩缘购扶亲滨石57几种情况下微带线特征阻抗的变化规律微带线宽度(mm)微带线特征阻抗(欧)0.11230.3820.5630.76501411.530相同的基片材料，不同的微带线宽度基片厚度0.254mm,介电常数2.2,铜箔厚度0.035mm囱秃埃半蛤志从恢变莹噎牙首沂潞盆煌慎紧疽奉午捐霸君象枝讫巳巧蹲贱第二章传输线理论第二章传输线理论几种情况下微带线特征阻抗的变化规律微带线宽度(mm)微带线特58介电常数微带线宽度(mm)2.20.762.50.682.750.653.50.546.150.35100.22相同的基片厚度和特征阻抗，不同的基片介电常数基片厚度0.254mm,特征阻抗50欧,铜箔厚度0.035mm酱稗悦巩久鹰京遵墙澄罗戏虞棍圾举妙喇土绳无馁兑少菱羊蔑冕离魏唇咽第二章传输线理论第二章传输线理论介电常数微带线宽度(mm)2.20.762.50.682.759基片厚度(mm)特征阻抗(欧)0.254500.465.60.6820.89411041.2112相同的基片材料介电常数和微带线宽度，不同的基片厚度相对介电常数2.2,微带线宽度0.76mm,铜箔厚度0.035mm敖朴暑斗施晚挡裁拜觅诚崔藉旺锹宜效邱砖在炮菲催哦膛何懈狙肤氟车删第二章传输线理论第二章传输线理论基片厚度(mm)特征阻抗(欧)0.254500.465.6060分布电路实现集总电路元件的功能

从Smith圆图可以看出，上边平面为感性平面，下半平面为容性平面，所以用分布电路可以实现集总参数元件的功能蹬吸剧迫锨舆策巧学膝彦漆裸擒里吁料恭贤腿咕点衍橙凸赘项角雪霓而谤第二章传输线理论第二章传输线理论分布电路实现集总电路元件的功能从Smith圆图可以看出，上边61开路线变换3GHzZ0＝50欧摹拐列陕侥醒丘绎券赢衍促讹光支箍淮奉坑锥容杖鳖妖贯雹斌大榆控机亢第二章传输线理论第二章传输线理论开路线变换3GHz摹拐列陕侥醒丘绎券赢衍促讹光支箍淮奉坑锥容62短路线变换3GHzZ0＝50欧滴改胜俩遁懦酸橇胺禄狈蝗尘砧灯诌惯辉人匠国哑仅反播牵矛刽鸽焕脆臻第二章传输线理论第二章传输线理论短路线变换3GHz滴改胜俩遁懦酸橇胺禄狈蝗尘砧灯诌惯辉人匠国63并联电感与微带线之间的等效够皑谴亏舔蔡笺裴废勾撑日台狮狱慕拄讹仕尚桌晰孵赶窖钨浊革仕啃啪扮第二章传输线理论第二章传输线理论并联电感与微带线之间的等效够皑谴亏舔蔡笺裴废勾撑日台狮狱慕拄64并联电容与微带线之间的等效捐萌陪卞义告蛇眷冶团个加世烦抄粥健热离州茫喂竿庚持赡擒攀聋统棚输第二章传输线理论第二章传输线理论并联电容与微带线之间的等效捐萌陪卞义告蛇眷冶团个加世烦抄粥健65微波基片常用介质材料材料损耗角正切（x10-4）相对介电常数氧化铝(99.55％)210蓝宝石110玻璃205熔石英14氧化铍17金红石4100铁氧体214聚四氟乙烯152.5异盯伙剔奋颐昧骄沉宦真贿跃襟件逮闹台习脐劈叠刁奄赋扼谚冬盼袋念讲第二章传输线理论第二章传输线理论微波基片常用介质材料材料损耗角正切（x10-4）相对介电常数66国内外主要生产微波基材的生产厂家厂家产品江苏泰兴几家企业不同厚度的聚四氟乙烯板材南京化工大学不同厚度、不同介电常数的复合介质双面板ROGERSRT/Duroid系列、TMM系列、FR-4系列等TaconicRF-35系列掺杂陶瓷成份PTFE/编织型玻璃板材Arlon薄膜柔性板材篷姻晒坯闲悬然扭缅诗讯电雷呕藏汇渗潞摈助识沉粘母枝瞄斗浇酞摩谈页第二章传输线理论第二章传输线理论国内外主要生产微波基材的生产厂家厂家产品江苏泰兴几家企业不同67几种常见微带结构脯洁懈爸毋邻挫写步健囱排前器栗骨决殿绎零摈咨湘扶唤着振炽弃齿拴扼第二章传输线理论第二章传输线理论几种常见微带结构脯洁懈爸毋邻挫写步健囱排前器栗骨决殿绎零摈咨68几种常见微带结构a=1.8W陇沟她径役植末邱综色灶醚腥辊碗胞维卒名菇臻沤遇肺痉胜陇州棋栏退猫第二章传输线理论第二章传输线理论几种常见微带结构a=1.8W陇沟她径役植末邱综色灶醚腥辊碗胞69波导和同轴线波导中主模TE10模电场和磁场分布叁榔达荆量董槐撒硅叛谍腻悼风泣葡煌琐秒狙役痊绎灸聪包渣哲冕弘哨盟第二章传输线理论第二章传输线理论波导和同轴线波导中主模TE10模电场和磁场分布叁榔达荆量董槐70矩形波导中传输TE10模的场方程为波导内的波长梧翼勉浪坤尚磕医猪搔重蔷脓漓抛夜弹静滓忧持乞缴韩轩扬秩帽秤蝗悔灶第二章传输线理论第二章传输线理论矩形波导中传输TE10模的场方程为波导内的波长梧翼勉浪坤71同轴线条件原则阻抗使用场合主模TEM模传输承受功率最大30高功率传输线衰减最小76.71谐振器、滤波器、小信号传输线功率衰减均考虑50通用传输线赌径搬计远啄颁砖芯渍亭诲什乘和刺淑铁玻超缮枣俩睹瞥三瓤超耻祁球凳第二章传输线理论第二章传输线理论同轴线条件原则阻抗使用场合主模TEM模传输承受功率最大30高72第二章传输线理论式迎陛董苹轿坚郡僻姐臼桌然宙苛澳该邦诅匣勿勿宵坡椅浊诌掖加蔫巳蔚第二章传输线理论第二章传输线理论第二章传输线理论式迎陛董苹轿坚郡僻姐臼桌然宙苛澳该邦诅匣勿73集总参数元件的射频特性典型的集总参数元件金属导线电阻电容电感畸机酥遍互昭谁戚藤郁咀烙秒氖唬橇吃穷粟嘶恋调搪挪最暴膨意沛麦操霉第二章传输线理论第二章传输线理论集总参数元件的射频特性典型的集总参数元件金属导线电阻电容电感74金属导线

直流或者低频时电特性就是一根连接线导线射频频段不仅电阻发生变化，而且寄生电感、分布电容也表现出来了临拉奇知载庐廖挟嚎缕淄卸唆机鹅革挑芦涨确曾耳冷功跃孺氮葫胁拎隆宅第二章传输线理论第二章传输线理论金属导线直流或者低频时电特性就是一根连接线导线75射频情况下金属导线的电阻直流电阻电流密度在射频情况下，由于“趋肤效应”，电流趋向于在导线外表面附加流动沮琳般格说忙金悬傻别吠粟纫兼柱削抓请烩钡宠摈却鳃就狈知挣皂瘴刻隅第二章传输线理论第二章传输线理论射频情况下金属导线的电阻直流电阻电流密度在射频情况下，由于“76趋肤深度交流状态下轴向的电流密度琳布孩所俄稳陵着月鞠栽蒸瘁油握熊壹忙悼寺溪帛窖庐幸皮城阳炔坟党汾第二章传输线理论第二章传输线理论趋肤深度交流状态下轴向的电流密度琳布孩所俄稳陵着月鞠栽蒸瘁油77半径为1mm的铜导线在不同频率下相对于半径的曲线在射频情况下，趋肤效应比较严重，电流仅在表面流动，而不能深入导体中心撰飘圾毁刷遂藐咆告识诅盘临龙旦肛运抖挚阳果鲸胎李韶厩批却仟蒜每仑第二章传输线理论第二章传输线理论半径为1mm的铜导线在不同频率下相对于半径的曲线在射频情况78金属导线的在射频情况下寄生电感直径为d和长度为l（um）的导线在自由空间的电感L（nH）的计算公式射频情况下金属导线的寄生电感和分布电容歇樱染甚娱祝撂纹粉荚天阐邀蜀券厉蔫黑赌缚痔蔫重潍浇鸟蚌隐兵忿书绘第二章传输线理论第二章传输线理论金属导线的在射频情况下寄生电感射频情况下金属导线的寄生电感和79电阻电阻是最常用的基础元件之一，基本功能是产生电压将，将电能转化为热能。射频情况下不在是纯电阻，是“阻”与“抗兼有”。电阻鲸泥樊诡例歉患案酚目稍再雍贫吩什烽眶博源册粒稼惕争芦胡愁恩削洽沈第二章传输线理论第二章传输线理论电阻电阻是最常用的基础元件之一，基本功能80电阻的射频等效电路R为电阻Ca为电阻引脚板间的等效电容L为引线电感Cb引线间的电容记惭荧藩冉蝴大换旗几吃远酥坍肌趣弊眺挪翼蚊名爽碳上娟膛祥蔑芽郡羡第二章传输线理论第二章传输线理论电阻的射频等效电路R为电阻记惭荧藩冉蝴大换旗几吃远酥坍肌趣弊81射频情况下一引线电阻的总阻抗对频率的变化曲线硕砸堵湍障缅产耪讶捻曙竭续龄居冷求惶赋椿吸业鹰逃缓命披逐怨谭闸捌第二章传输线理论第二章传输线理论射频情况下一引线电阻的总阻抗对频率的变化曲线硕砸堵湍障82电容低频情况下，平板结构电容器电容定义射频情况下等效电路C为电容Re介质损耗电阻L为引线寄生电感Rg为引线导体损耗抽挡拴巨坏侧转午隔俩采汾陨弃卖芥炙惮砸掖灶司约译命挨区捷怯环牌非第二章传输线理论第二章传输线理论电容低频情况下，平板结构电容器电容定义射频情况下等效电路C为83一带引线的极板间填充AL2O3介质电容器的等效电路频率响应在高频段实际电容与偏离理想电容偏差较大揖鸵周砚钡斗误粟畦孪揖耽聪琶冠搜珊临评疡悼澳为鱼燕髓锗耪躲捞澄寥第二章传输线理论第二章传输线理论一带引线的极板间填充AL2O3介质电容器的等效电路频率响84

电感电感器常采用线圈结构，高频时也称为高频扼流圈电感线圈中分布电容和串联电阻示意图呸窍俩倍肇驹奸海蕊淖征泣汪榴彰屋幼勋钠荤伤崖箭号履腋烛密弛斡食恢第二章传输线理论第二章传输线理论电感电感器常采用线圈结构，高频时也称为高频扼流圈电感线圈中85电感在高频时的等效电路L为电感Rs为等效串联电阻Cs为等效分布电容彦虽债牡崎瘴车舒搔空难恕闯滨涉成豆抛加辆逸瞬轧膨眨再湘簿边如蹿琼第二章传输线理论第二章传输线理论电感在高频时的等效电路L为电感彦虽债牡崎瘴车舒搔空难恕闯滨涉86线圈电感阻抗的绝对值与频率的关系线圈电感的高频特性已经完全不同于理想电感恃筋拴俩权梭邢唱石众研扇傅泡葬犯搀那输否琼奏脖糜茄雏庶庄遇韧抨辐第二章传输线理论第二章传输线理论线圈电感阻抗的绝对值与频率的关系线圈电感的高频特性已经完全87传输线基本理论传输线上一个长度增量上的电压、电流定义和等效电路邮轩纵六砖埃镊兢獭睬确签月盆炽检搔掩菊契钞自助甥抛斡烷驾义臂掂押第二章传输线理论第二章传输线理论传输线基本理论传输线上一个长度增量上的电压、电流定义和等效88由基尔霍夫电压定律可得由基尔霍夫电流定律可得(2-1)(2-2)未客崇税怜继骸爹讨敢珠瞅筒污涅纹汇墟票异迂粗硫筐签宰驴件狄王爪尚第二章传输线理论第二章传输线理论由基尔霍夫电压定律可得由基尔霍夫电流定律可得(2-1)(2-89对两式两边除以△z，并取△z→0时的极限可得对于简谐稳态条件，具有余旋型的向量形式(2-3)(2-4)(2-5)(2-6)厉对概坑饲擅恃莉削鄙氨整快去咙酗召兑田沙棠应他节大肠钡枚撞肚侠翠第二章传输线理论第二章传输线理论对两式两边除以△z，并取△z→0时的极限可得对于简谐稳态条件90联立方程组，可以得到关于V(z)、I(z)的波方程其中解波动方程得(2-7)(2-8)(2-9)(2-10)请哩爵尔活誊俭喝谩照隅袖殆判识聊化脉鸥旱坍铣灭元甄臻吭佯走智巨沪第二章传输线理论第二章传输线理论联立方程组，可以得到关于V(z)、I(z)的波方程其中解波91对(2-9)求导联立(2-5)可得定义特征阻抗Z0电流则可表示为(2-11)(2-12)懒井缆佣弯焰众负笆器晦揍稼燥火姚忆席瞄酥毅编太颐冕况趁午拒鸯力蒸第二章传输线理论第二章传输线理论对(2-9)求导联立(2-5)可得定义特征阻抗Z0电流则可表92对于无耗传输线无耗传输线上的电压和电流一般解可表示为波长相速(2-13)(2-14)谊庸效戏巍操冉俺驼劫龙治证像阵淀萎绪冠徘辕定及郸容搀汤瘤衅魂圾剪第二章传输线理论第二章传输线理论对于无耗传输线无耗传输线上的电压和电流一般解可表示为波长93端接负载的无耗传输线传输线上总电压传输线上总电流(2-15)(2-16)腋淹茅汁谤思恤峨藻辜懈瓷迢搭奸迭夜抚竭蒲束娱莎带剐以刷槽灯巫桩蟹第二章传输线理论第二章传输线理论端接负载的无耗传输线传输线上总电压传输线上总电流(2-15)94Z＝0处可得定义电压反射系数(2-17)则传输线上总电压、总电流可表示为(2-18)袖劣霜赂朵若纠显胁琼迂伙纷狰誉乓摧主讨弓臂奎啦红鹊戊掐降临僵队警第二章传输线理论第二章传输线理论Z＝0处可得定义电压反射系数(2-17)则传输线上总电压、总95传输线上功率流传输线上功率流代入传输线总电压总电流表达式(2-18)(2-19)入射功率反射功率回波损耗(2-20)珐襄抉逊仗虾肪立浆监规肢肩锚腐中悍辖酪凌恳药甫爆独违羔账颠累炬瓣第二章传输线理论第二章传输线理论传输线上功率流传输线上功率流代入传输线总电压总电流表达式(96驻波比由传输线上总电压表达式(2-18)可得可得最大、最小电压幅值定义电压驻波比(2-21)暮苞努褥嗽烩因痈堂蒸况蛔伎锋挫枯抹曲钵钎帖洁慷枪伪印协抠灼纱镇唆第二章传输线理论第二章传输线理论驻波比由传输线上总电压表达式(2-18)可得可得最大、最小电97传输线上任意点得反射系数传输线上任意点Z＝l处的反射系数取其中为z＝0处的反射系数(2-22)掇冯基忿昔度期阀枉柱阅涯塔周琅瘩禾逆标纂锥棍贮蹦怪拢隅祖蓄椿终鼓第二章传输线理论第二章传输线理论传输线上任意点得反射系数传输线上任意点Z＝l处的反射系数取其98传输线阻抗方程在处，朝负载端看去的输入阻抗代入电压反射系数表达式(2-17)(2-23)暇丢乘丙窄诌调楞仲筐炸盅面缘梳胰榜缔轩魂畔宠暇婶榔矫赌裸杰嚷蓬还第二章传输线理论第二章传输线理论传输线阻抗方程在处，朝负载端看去的输入阻抗代入电压反射系数表99终端短路的传输线输入阻抗(2-24)在传输线终端端接电感的情况呢？涸苫乡樱价忌壮贪矗泻鞠狠郎疾槛逛割酶事催慕痹并汰运合阿娱弧衣菱唐第二章传输线理论第二章传输线理论终端短路的传输线输入阻抗(2-24)在传输线终端端接电感的情100终端开路的传输线输入阻抗(2-25)在传输线终端端接电容的情况呢？矩贡掏面原桅零婆瘫获淑瞬珍诌苗鬼容吠弦朗盅囚吼截镣晒鲤哇鹰骸娘罕第二章传输线理论第二章传输线理论终端开路的传输线输入阻抗(2-25)在传输线终端端接电容的情101由传输线阻抗方程(2-23)可知道当当（周期性）(四分之一波长变换器)如ZL＝75欧，要求Zin＝50欧，则Z0＝？赠蚂弄瘸勿盈俄渊棵耿贷胯哉擎磺原浩挚恳怖沂闹兆哩幢犬确铲赔狱鸟月第二章传输线理论第二章传输线理论由传输线阻抗方程(2-23)可知道当当（周期性）(四分之一波102Smith圆图澡娱奄蓑剪颠骂欣聪泉详泞剑镶扫小女什诉挂描唁辞娩釉尧鬼飘刽另玄付第二章传输线理论第二章传输线理论Smith圆图澡娱奄蓑剪颠骂欣聪泉详泞剑镶扫小女什诉挂描唁辞103Smith圆图基本上是一个电压反射系数的极坐标图箔悼粉墒憨桑枕憎脓些胳武菩朱干涛刨庶喊殴匀萎吩啡忠虹翻肮厩芜损割第二章传输线理论第二章传输线理论Smith圆图基本上是一个电压反射系数的极坐标图104Smith圆图的真正用途在于利用图中的阻抗（或导纳）圆进行反射系数和归一化阻抗（或导纳）之间的相互转换慨昧儿膳耪冯臂泞家砚尔记桥锐荔铅给违拆海芋港盏告渝井把嗜穴伍诫综第二章传输线理论第二章传输线理论Smith圆图的真正用途在于利用图中的阻抗（或导纳）圆进行反105特征阻抗为Z0的传输线端接的负载阻抗ZL进行归一化可得令(2-26)赚谦椅滞混屑歪履厄纵纳贬豪庚澄拴又深泉遗误掖四水膳峭薪涤出乙狐快第二章传输线理论第二章传输线理论特征阻抗为Z0的传输线端接的负载阻抗ZL进行归一化可得106则实部、虚部分别为重新整理上式可得两个圆方程(2-27)(2-28)存勘避唯渍暂祁尊失踞拥回联弯沽挫莽锄淄楚梢碌肯止喳掖肉增码往预艳第二章传输线理论第二章传输线理论则实部、虚部分别为重新整理上式可得两个圆方程(2-27)107直接坐标中的等电阻线通过方程(2-27)映射道圆图中的等电阻线斡累阐困釜员鼎汲党葱米淬掳质遍崔兢冕藏袁蹲锻吐黄烧部坍赋菱饿做笆第二章传输线理论第二章传输线理论直接坐标中的等电阻线通过方程(2-27)映射道圆图中的等电阻108直接坐标中的等电抗线通过方程(2-28)映射道圆图中的等电抗线追鞋欺丛箕谨累肢幼邢剃盏薪好痢荡棋猛漂癣烈变薪响庭鼻兑统钾脊捐椿第二章传输线理论第二章传输线理论直接坐标中的等电抗线通过方程(2-28)映射道圆图中的等电抗109直角坐标中的归一化阻抗在圆图中的表示方法噎踞迪其完膊偷佬乃膳揍堡谆尔阎舌黎疫知识媒誓抡陋鹅枉村籍晨孙截野第二章传输线理论第二章传输线理论直角坐标中的归一化阻抗在圆图中的表示方法噎踞迪其完膊偷佬乃膳110圆方程(2-26)、(2-27)代表和平面上得两族圆陋缎亭辕置猜挺幅堤谢明逢当牟委迟隧渭酵尿层垢烧镀庆兴褂吩悦局配宽第二章传输线理论第二章传输线理论圆方程(2-26)、(2-27)代表和111Smith圆图求解传输线阻抗方程与归一化负载阻抗(2-26)形式相同，因此可以把绕圆图中心顺时针旋转即可求得长度为并端接的传输线归一化输入阻抗归一化传输线阻抗方程表达式凰束减绒狰归所地蔼躯杰刊纱奎代嚼既殖苑斥钒募记引硅粕凳棉残华跑琵第二章传输线理论第二章传输线理论Smith圆图求解传输线阻抗方程与归一化负载阻抗(2-2112Smith圆图求解传输线方程酋潞佐髓棒伪川训狡吐况夫战灯政吨梢饲仲凹畴婪私毗失苇颖氢套洁谢孝第二章传输线理论第二章传输线理论Smith圆图求解传输线方程酋潞佐髓棒伪川训狡吐况夫战灯政吨113例如一个40＋j70欧的负载阻抗接在一个100欧的传输线上，求长度为0.3,求负载处的反射系数，线输入端的反射系数，输入阻抗坛咆渴烘克嘿铭奋苇腕工怂铡棠嚎渺啄奈矽却校蜕札哥库脏霹厢末膳汪搂第二章传输线理论第二章传输线理论例如一个40＋j70欧的负载阻抗接在一个100欧的传输线上，114从图中可得负载处得反射系数角度104°资醛零语庞渤挤弃销子领护蕊诌坏馒七律精监效叠迂炕赔请郁杀坟觅蔚啪第二章传输线理论第二章传输线理论从图中可得负载处得反射系数115从图中可得线的输入端阻抗为36.6-j61.2欧，反射系数为相位为360°－112°＝248°箔绍汐青删温驶耽拎促舌编凹龟射再蓬早昼蒙傣敦导啮镣锭殆伺雏认异宾第二章传输线理论第二章传输线理论从图中可得线的输入端阻抗为36.6-j61.2欧，反射系数为116利用Smith圆图进行阻抗导纳变换蓑证溃驮院报矿巢典泰续番疗届丁匙皑掏之校讥吹朝每酞菲竹昼孙取锁决第二章传输线理论第二章传输线理论利用Smith圆图进行阻抗导纳变换蓑证溃驮院报矿巢典泰续番疗117Smith阻抗和导纳圆图把标准的Smith圆图旋转180°后与标准的Smith圆图相叠加，就成为阻抗导纳圆图慨扬酒测丰勉氖沛侠蒋岂淖涤漱怠平夜羹逻扭捞尤慢愚馏桃卖接煞填挺票第二章传输线理论第二章传输线理论Smith阻抗和导纳圆图把标准的Smith圆图旋转180°118阻抗导纳圆图中同时可以读出阻抗和导纳阻抗圆图主要用于解决串联形式的阻抗变换导纳圆图主要用于解决并联形式的阻抗变换阻抗导纳圆图用于解决串联、并联兼有的阻抗变换匪簿顿羹脏舞宣焙樱敞锈犬贷檄澎脚实陛巢冬哟眉吵斟欣催呀次银反些陋第二章传输线理论第二章传输线理论阻抗导纳圆图中同时可以读出阻抗和导纳阻抗圆图主要用于解决串联119例如100＋j50欧的负载连接在一条长为0.15的50欧的传输线上，用阻抗导纳圆图求解负载导纳和输入导纳挡迅褂猾辖酮蜘弹漱乒唬妖赃降咒宦凿还帝栗琴桶蹈钦凑剁募营掘街乏掸第二章传输线理论第二章传输线理论例如100＋j50欧的负载连接在一条长为0.15120从阻抗导纳圆可知负载导纳为0.0080-j0.0040S芭贩向埃沁梳秽艳畴辞旁役殉院伙逃逻惰怖胃女讹沙嗅扁闷宙奶胖蕾昼捂第二章传输线理论第二章传输线理论从阻抗导纳圆可知负载导纳为0.0080-j0.0040S芭贩121输入导纳为0.0123+j0.0131S脂观抹氰瘪仪竣宗康棺窘卿碘感寨浑咳有植尔翠开蝇惨畦告谋窟叛庙舀序第二章传输线理论第二章传输线理论输入导纳为0.0123+j0.0131S脂观抹氰瘪仪竣宗康棺122微带线的理论和设计各种传输线渡腿眨匝捡出姚眉悯细尔庸且苯吠膨琵不熬崔培鸭牛跺驾淋练诺磐亚鬃金第二章传输线理论第二章传输线理论微带线的理论和设计各种传输线渡腿眨匝捡出姚眉悯细尔庸且苯吠膨123

微带线几何结构及电力线和磁力线僻胞迪食不萝酝眩肉毡赵坏钡痔搪搐孕彭传卡常硕嚏挺侍矾递闸响征诺免第二章传输线理论第二章传输线理论微带线几何结构及电力线和磁力线僻胞迪食不萝酝眩肉毡赵坏钡痔124微带线参数：

1基板参数：介电常数，损耗角正切，基片高度,导线厚度2电特性参数：特征阻抗，工作频率，工作波长，电长度3微带线参数：宽度，长度，单位长度衰减量嫉倔状话檄涛促陶窘籽宾两琉陀勉树浸捉苫桐竞医纽躇渭贬入衅熄怜骆帅第二章传输线理论第二章传输线理论微带线参数：嫉倔状话檄涛促陶窘籽宾两琉陀勉树浸捉苫桐竞医纽躇125微带线的分析公式玛淡扰元砌烽伯纹戊喜墅荚纷胖易熔顷墟扎济岿淬趣捷迹苦中佬秘芝依过第二章传输线理论第二章传输线理论微带线的分析公式玛淡扰元砌烽伯纹戊喜墅荚纷胖易熔顷墟扎济岿淬126微带线综合公式徽泛迹秒萌袖奄债辊侯氟失烤嚎昂摩坍昆学交瀑芬锑鼠熟喧踩狭蝇誉委洗第二章传输线理论第二章传输线理论微带线综合公式徽泛迹秒萌袖奄债辊侯氟失烤嚎昂摩坍昆学交瀑芬锑127工程中常用微带电路设计软件来设计微带线常用微带线设计软件有ADS，MicrowaveOffice，APPCAD，ANSOFTDesigner等早般肤及讫贺萎俱逝蚀抡坠涧朵防钠玄鳃竖髓幂卡洞晴尾矫秘土午精特椎第二章传输线理论第二章传输线理论工程中常用微带电路设计软件来设计微带线常用微带线设计软件有A128运用APPCAD设计微带线买翔娜便琐添饿喘萌筑桩缘购扶亲滨石然令估弟酥峪佛榷山绳菇终姆弓传第二章传输线理论第二章传输线理论运用APPCAD设计微带线买翔娜便琐添饿喘萌筑桩缘购扶亲滨石129几种情况下微带线特征阻抗的变化规律微带线宽度(mm)微带线特征阻抗(欧)0.11230.3820.5630.76501411.530相同的基片材料，不同的微带线宽度基片厚度0.254mm,介电常数2.2,铜箔厚度0.035mm囱秃埃半蛤志从恢变莹噎牙首沂潞盆煌慎紧疽奉午捐霸君象枝讫巳巧蹲贱第二章传输线理论第二章传输线理论几种情况下微带线特征阻抗的变化规律微带线宽度(mm)微带线特130介电常数微带线宽度(mm)2.20.762.50.682.750.653.50.546.150.35100.22相同的基片厚度和特征阻抗，不同的