电磁场与微波技术分析学习教案

1、会计学1电磁场与微波电磁场与微波(wib)技术分析技术分析第一页，共117页。传输线方程和传输线的场分析方法传输线方程和传输线的场分析方法4.1传输线的基本特性参数传输线的基本特性参数4.2均匀无耗传输线工作状态分析均匀无耗传输线工作状态分析4.3第1页/共117页第二页，共117页。传输线的阻抗匹配传输线的阻抗匹配4.6史密斯阻抗圆图和导纳圆图史密斯阻抗圆图和导纳圆图4.5有耗传输线有耗传输线4.4第2页/共117页第三页，共117页。第3页/共117页第四页，共117页。图图 4.1 4.1 常用常用(chn yn)TEM(chn yn)TEM波传输线波传输线第4页/共117页第五页，共1

2、17页。第5页/共117页第六页，共117页。n 输线单位长度上的总电容值，单位为F/m。第6页/共117页第七页，共117页。图图 4.2 4.2 传输线的等效电路传输线的等效电路第7页/共117页第八页，共117页。第8页/共117页第九页，共117页。图图 4.3 4.3 传输线上电压传输线上电压(diny)(diny)和电流的定义及其等效电路和电流的定义及其等效电路第9页/共117页第十页，共117页。UCjGzIILjRzUdddd第10页/共117页第十一页，共117页。00222222IzIUzUddddjCjGLjR第11页/共117页第十二页，共117页。第12页/共117页

3、第十三页，共117页。 zzzzeAeAZzIeAeAzU210211CjGLjRZ0第13页/共117页第十四页，共117页。图图 4.4 4.4 由边界条件确定由边界条件确定(qudng)(qudng)积分常数积分常数第14页/共117页第十五页，共117页。 zzzzeZZIUeZZIUzIeZIUeZIUzU002200220220222222第15页/共117页第十六页，共117页。 zzzzeZZIUeZZIUzIeZIUeZIUzU001100110110112222第16页/共117页第十七页，共117页。 lzlzgglzlzggeeeeZZEzIeeeeZZZEzU2212

4、20221220011第17页/共117页第十八页，共117页。001ZZZZgg002ZZZZll第18页/共117页第十九页，共117页。CLZ 0第19页/共117页第二十页，共117页。 dDdDdDdDZ22762120112020lglnln第20页/共117页第二十一页，共117页。5075。 ababZrrlgln138600第21页/共117页第二十二页，共117页。0LC2200GZZRLC第22页/共117页第二十三页，共117页。rpcv2fvp)/(20)/(102121UUPPlglg第23页/共117页第二十四页，共117页。212121UUPPlnln1奈培(n

5、ai pi)（NP）=8.686分贝（dB）1分贝（dB）=0.115奈培(nai pi)（NP）第24页/共117页第二十五页，共117页。 毫瓦110zPlg WzP110lg第25页/共117页第二十六页，共117页。 zjZZzjZZZzZllintantan000第26页/共117页第二十七页，共117页。图图4.5 4.5 传输线上的输入阻抗传输线上的输入阻抗(sh r z kn)(sh r z kn)第27页/共117页第二十八页，共117页。 zIzIzUzUz22000220222jlleZZZZZIUZIU第28页/共117页第二十九页，共117页。图图4.6 4.6 传输

6、线上的入射波电压传输线上的入射波电压(diny)(diny)和反射波电压和反射波电压(diny)(diny)第29页/共117页第三十页，共117页。 zjzjeez22222第30页/共117页第三十一页，共117页。 zzZzZin11022011 ZZl002ZZZZll第31页/共117页第三十二页，共117页。minmaxUU或VSWR VSWR maxmin1UUK第32页/共117页第三十三页，共117页。22112211K第33页/共117页第三十四页，共117页。 zPzPzZzUzP20212第34页/共117页第三十五页，共117页。 KZUIUzP02maxminmax

7、2121第35页/共117页第三十六页，共117页。KZUPbrbr0221第36页/共117页第三十七页，共117页。 zjzjzjzjzjzjeIeIeZZIUzIeUeUeZIUzU001100111101122第37页/共117页第三十八页，共117页。 0ZzIzUzZin第38页/共117页第三十九页，共117页。图图4.7 4.7 行波电压、电流行波电压、电流(dinli)(dinli)和阻抗的分布图和阻抗的分布图第39页/共117页第四十页，共117页。第40页/共117页第四十一页，共117页。 zZUzIzUjzUcos2sin2022第41页/共117页第四十二页，共11

8、7页。图图4.8 4.8 终端短路时沿线电压、电流终端短路时沿线电压、电流(dinli)(dinli)和阻抗的分布图和阻抗的分布图第42页/共117页第四十三页，共117页。 zjZzZintan0第43页/共117页第四十四页，共117页。 zZUjzIzUzUsin2cos2022 zjZzZincot0 第44页/共117页第四十五页，共117页。00arctan2ZXlle第45页/共117页第四十六页，共117页。图图4.9 4.9 终端开路终端开路(kil)(kil)时沿线电压、电流和阻抗的分布图时沿线电压、电流和阻抗的分布图第46页/共117页第四十七页，共117页。图图4.10

9、 4.10 端接纯感抗和纯容抗沿线端接纯感抗和纯容抗沿线(ynxin)(ynxin)电压、电流和阻抗的分布电压、电流和阻抗的分布第47页/共117页第四十八页，共117页。0cot2ZXllearc第48页/共117页第四十九页，共117页。第49页/共117页第五十页，共117页。第50页/共117页第五十一页，共117页。第51页/共117页第五十二页，共117页。2200002jlllllleZjXRZjXRZZZZ22min22max11IIUU第52页/共117页第五十三页，共117页。 022022221111ZZIUzIzUzZin第53页/共117页第五十四页，共117页。22

10、max22min11IIUU第54页/共117页第五十五页，共117页。 022022221111ZZIUzIzUzZin第55页/共117页第五十六页，共117页。图图4.11 4.11 行驻波行驻波(zh b)(zh b)沿线分布图沿线分布图第56页/共117页第五十七页，共117页。第57页/共117页第五十八页，共117页。第58页/共117页第五十九页，共117页。图图4.12 4.12 例例4.24.2用图用图第59页/共117页第六十页，共117页。第60页/共117页第六十一页，共117页。图图4.13 4.13 有耗线上的入射波和反射有耗线上的入射波和反射(fnsh)(fns

11、h)波波第61页/共117页第六十二页，共117页。222222222222222121CGLRRGLCCGLRLCRGjCjGLjR第62页/共117页第六十三页，共117页。图图4.14 4.14 有耗开路线沿线有耗开路线沿线(ynxin)(ynxin)电压振幅、电流振幅和阻抗分布电压振幅、电流振幅和阻抗分布第63页/共117页第六十四页，共117页。 zzeeZUzIzUzP22220222121Re第64页/共117页第六十五页，共117页。dBlgdB1lgdBlg2010102PPLr第65页/共117页第六十六页，共117页。llee2222221第66页/共117页第六十七页，

12、共117页。 irzjjzjzez2sin2cos2222222第67页/共117页第六十八页，共117页。mzzri4arctan4222第68页/共117页第六十九页，共117页。图图4.15 4.15 等反射系数模值等反射系数模值 第69页/共117页第七十页，共117页。 图图4.16 4.16 等反射系数的相角等反射系数的相角(xin jio)(xin jio)第70页/共117页第七十一页，共117页。222111rrrir222111xxir第71页/共117页第七十二页，共117页。图图4.17 4.17 归一化等电阻归一化等电阻(dinz)(dinz)圆圆 第72页/共117

13、页第七十三页，共117页。 图图4.18 4.18 归一化等电抗归一化等电抗(dinkng)(dinkng)圆圆 第73页/共117页第七十四页，共117页。图图4.19 4.19 阻抗圆图阻抗圆图第74页/共117页第七十五页，共117页。第75页/共117页第七十六页，共117页。第76页/共117页第七十七页，共117页。第77页/共117页第七十八页，共117页。第78页/共117页第七十九页，共117页。第79页/共117页第八十页，共117页。第80页/共117页第八十一页，共117页。第81页/共117页第八十二页，共117页。第82页/共117页第八十三页，共117页。图图4.

14、20 4.20 例例4.34.3用图用图第83页/共117页第八十四页，共117页。图图4.21 4.21 例例4.44.4用图用图第84页/共117页第八十五页，共117页。第85页/共117页第八十六页，共117页。第86页/共117页第八十七页，共117页。第87页/共117页第八十八页，共117页。图图4.22 4.22 例例4.54.5用图用图第88页/共117页第八十九页，共117页。图图4.23 4.23 例例4.64.6用图用图第89页/共117页第九十页，共117页。第90页/共117页第九十一页，共117页。第91页/共117页第九十二页，共117页。第92页/共117页第

15、九十三页，共117页。图图4.24 4.24 例例4.74.7的电压的电压(diny)(diny)驻波图形驻波图形第93页/共117页第九十四页，共117页。第94页/共117页第九十五页，共117页。图图4.25 4.25 例例4.74.7用的阻抗圆图用的阻抗圆图第95页/共117页第九十六页，共117页。图图4.26 4.26 例例4.84.8用图用图第96页/共117页第九十七页，共117页。第97页/共117页第九十八页，共117页。图图4.27 4.27 信号源的共扼匹配信号源的共扼匹配(ppi)(ppi)第98页/共117页第九十九页，共117页。ginZZggREP82max第9

16、9页/共117页第一百页，共117页。lRZZ010第100页/共117页第一百零一页，共117页。图图4.30 4.30 长阻抗长阻抗(zkng)(zkng)变换器变换器4第101页/共117页第一百零二页，共117页。第102页/共117页第一百零三页，共117页。第103页/共117页第一百零四页，共117页。第104页/共117页第一百零五页，共117页。图图4.32 4.32 单支节匹配单支节匹配(ppi)(ppi)线的频率特线的频率特性性4第105页/共117页第一百零六页，共117页。图图4.33 4.33 两节匹配两节匹配(ppi)(ppi)线线4第106页/共117页第一百零七页，共117页。00020000001012cot1422cot12cot1ffZRZRZRffZRffZRZZZZlllll2222第107页/共117页第一百零八页，共117页。4图图4.34 4.34 两节匹配两节匹配(ppi)(ppi)线的频率特性线的频率特性第108页/共117页第一百零九页，共117页。第109页/共117页第一百一十页，共117页。图图4.35 4.35 单支节匹配单支节匹配(ppi)(