微波技术与天线--第2章

1、1第2章 传输线2.1 长线的概念2.2 传输线方程及其解2.3 输入阻抗、反射系数和驻波比2.4 均匀无耗传输线的工作状态2.5 传输线的阻抗匹配2.6 有耗传输线2.7 微带线22.1 长线的概念2.1.1 长线的定义定义1长线是指几何长度大于或接近于相波长的传输线。电长度是指传输线的几何长度与所传输电磁波的相波长之比。 定义2将长线定义为电长度大于或接近于1的传输线。 长线和短线都是相对于电磁波的波长而言的。注：在微波技术中，传输线这个名称常指双导体传 输线，如平行双线、同轴线和带状线等。 pll 第2章 传输线32.1.1 长线的定义长线与短线的区别长线上电压的波动现象明显，而短线上的

2、波动现象可忽略。这是长线和短线的重要区别。长线是分布参数电路，短线是集中参数电路 第2章 传输线 短线 长线 50Hz300MHzA B 1m 图2-1-1 长线和短线42.1.2 长线的分布参数效应集中参数电路 在低频电路中，常常认为电场能量全部集中在电容器中，磁场能量全部集中在电感器中，只有电阻元件消耗电磁能量。由这些集中参数元件组成的电路称为集中参数电路。分布参数电路 当频率提高到其波长和电路的几何尺寸可相比拟时，电场能量和磁场能量的分布空间很难分开，而且电路元件连接线的分布参数效应不可忽略，这种电路称为分布参数电路。 第2章 传输线52.1.3 长线的分布参数分布电容C1(F/m) 指

3、传输线单位长度所呈现的并联电容值，决定于导线截面尺寸，线间距及介质的介电常数 。分布电感L1(H/m) 指传输线单位长度所呈现的串联自感值，决定于导线截面尺寸，线间距及介质的磁导率。 分布电阻R1(/m) 指传输线单位长度所呈现的串联电阻值，决定于导线材料及导线的截面尺寸。如果导线为理想导体，则R1= 0。 分布电导G1(S/m) 指传输线单位长度所呈现的并联电导值，决定于导线周围介质材料的损耗。若为理想介质，则G1= 0。 第2章 传输线62.1.4 均匀无耗长线的定义1. 均匀长线 指沿线的分布参数R1、L1、C1和G1均为常量的长线，也称均匀传输线 。2. 均匀无耗长线指R1= 0、G1

4、= 0的均匀长线，也称均匀无耗传输线。 第2章 传输线7 例例2-1-1 均匀无耗同轴线的内导体外半径和外导体内半径分别为0.8mm和2.0mm，内外导体间填充介质的r= 2.5，r= 1。计算该同轴线的分布参数。mFmFabCr/ 10152. 0/ 109418 . 00 . 2ln5 . 22ln29901mHabLr/ 1083. 18 . 00 . 2ln10421ln27701第2章 传输线 解：利用表2-1-1中的公式得 82.2 传输线方程及其解2.2.1 传输线的等效电路1. 长线坐标系的建立第2章 传输线 ZL z l z O i(z,t) z i(z+z,t) u(z+z

5、,t) u(z,t) Zg Eg 图2-2-1 长线坐标系 92.2.1 传输线的等效电路2. 无耗传输线的等效电路第2章 传输线z图2-2-2 线元 的等效电路102.2.2 传输线方程的推导1. 时域中的传输线方程线上的“电压降”、“电流降”为tizLzzutzutzzuu1,tuzCzzitzitzzii1,tuCzitiLzu11传输线方程 第2章 传输线112.2.2 传输线方程的推导2. 复频域中的传输线方程3. 传输线的波动方程 tzUt , zujeRe tzIt , zijeRe频域中的 传输线方程第2章 传输线 zUCzzIzILzzU11jddjdd传输线的波动方程0dd

6、0dd222222IzIUzU122.2.3 传输线方程的解1. 通解（1）通解的复数形式（2）通解的瞬时形式 特性阻抗通解的复数形式 zzBAzUjjee zzBAZzIjj0ee1110CLZ 第2章 传输线BAtztBztAzUtzucoscose )(Re,jBAtztZBztZAzItzicoscose )(Re,00j132.2.3 传输线方程的解（3） 入射波与反射波的概念tzutzutzu,tzitzitzi,AztAtzucos,AztZAtzicos,0BztBtzucos,BztZBtzicos,0从负载向信号源方向（ez）传播反射波第2章 传输线.Const,Azttz

7、等相位面 随着 t 增加，则 z 减小，表明等相位面沿 ez 方向运动，波由信号源向负载方向传播入射波 142.2.3 传输线方程的解2. 特解由边界条件确定特解的三角函数形式 LUU0 LII0 zzBAzUjjee zzBAZzIjj0ee1LLLIUZ LLIZUA021LLIZUB021 zLLzLLIZUIZUzUj0j0e21e21 zLLzLLIZUZIZUZzIj00j00e21e21第2章 传输线 zZIzUzULLsinjcos0 zIzZUzILLcossinj0152.2.4 传输线的特性参量1. 特性阻抗 定义：传输线上入射波电压与入射波电流之比。 计算式 zIzUZ

8、0110CLZ 第2章 传输线162.2.4 传输线的特性参量 例例2-2-1 （例（例2-2-2）均匀无耗同轴线的内导体外半径和外导体内半径分别为0.8mm和2.0mm，内外导体间填充介质的r= 2.5，r= 1。计算该同轴线的特性阻抗。若填充介质为空气，求特性阻抗？第2章 传输线abababCLZrrln60ln2ln2110解：利用表2-1-1中的公式得 7 .34 8 . 02ln5 . 21600Z 0 .55 ln600abZ若填充介质为空气 172.2.4 传输线的特性参量2. 相波长和相移常数相波长 定义：传输线上的单向波在同一瞬时相位相差为2的两点间的距离。相移常数 定义：每

9、单位长度传输线上单向波的相位变化值。 22121zzztztAA21zzp相波长 p211CL第2章 传输线182.2.4 传输线的特性参量3. 相速度定义：传输线上单向波的等相位面行进的速度。 .Const,Azttz相速度 0dd,dzttztzvpddfvpp111CLvprrrrpcv0011第2章 传输线192.3 输入阻抗、反射系数和驻波比2.3.1 输入阻抗和输入导纳1. 输入阻抗定义式计算式物理意义 （1）输入阻抗是长度为z的传输线段和终端负载组成的传输线电路的等效阻抗 。 （2）长度为z的传输线段起到将Zl变换成Zin(z)的作用。 zIzUzZin zZZzZZZzZLLt

10、anjtanj000in第2章 传输线 Zin(z) ZL z Zin 图2-3-1 输入阻抗的物理意义202.3.1输入阻抗和输入导纳输入阻抗的物理意义2. 输入导纳LZzZ2inLZZzZ20in4周期性倒置性 zUzIZzYinin1 zYYzYYYzYLLtanjtanj000in第2章 传输线 Zin(z) ZL z Zin 图2-3-1 输入阻抗的物理意义212.3.2 反射系数定义：均匀无耗传输线上，距负载z处的反射波电压与入射波电压之比。 计算式 zUzUz zzLLzZZZZzj2j00ee 0j000eZZZZLLLL Lz zz20第2章 传输线222.3.3 驻波比和行

11、波系数1. 驻波比定义：沿线合成波电压的的最大模值与最小模值之比。计算式 2. 行波系数定义为驻波比的倒数。 minmaxUU11111maxminUUK第2章 传输线232.3.4 几个重要关系式1. 输入阻抗与反射系数的关系2. 输入阻抗与驻波比的关系 zzZzZ110in0maxinZzZ0mininZzZ电压腹点：电压节点：第2章 传输线242.3.5 用工作参数描述传输线的工作状态第2章 传输线表2-3-1 传输线的工作状态与工作参数的关系LZLK0ZZL0LZLXj0ZZLLXj10L110 K工作状态反射情况行波状态011无反射驻波状态 、 或10全反射行驻波状态 、0、 、部分

12、反射25 例例2-3-1 传输线电路如图，试求：(1) AA点的输入阻抗 ;(2) B、C、D、E各点的反射系数; (3) AB、BC、CD、BE各段的驻波比 。第2章 传输线求解方法：先支路后干线，从负载端向信号源端的次序解题。题中，AB、BC、CD、BE段都是无耗均匀传输线，通常称AB段为主线。图2-3-2 A A () () () () Z0 Z0 Z0 Z0 21Z0 2Z0 B C D E p21 p21 p41 26例例2-3-1（1） AA点的输入阻抗 0C2ZZ 0BC2ZZ0020BE22ZZZZ0BEBCBEBCBEBCB/ZZZZZZZZ0AZZ第2章 传输线图2-3-2

13、272.3 输入阻抗、反射系数和驻波比例例2-3-1（2） B、C、D、E各点的反射系数 00000D0DD22ZZZZZZZZ312200000E0EEZZZZZZZZ312200000C0CZZZZZZZZC0B第2章 传输线图2-3-2282.3 输入阻抗、反射系数和驻波比例例2-3-1（3） AB、BC、CD、BE各段的驻波比 00000000002222ZZZZZZZZZZZZDDCD当当22000ZZZZEBE22000ZZZZCBC1AB第2章 传输线图2-3-2292.4 均匀无耗传输线的工作状态2.4.1 行波状态条件 电流、电压复域表达式电流、电压时域表达式输入阻抗传输功率

14、0ZZL zLUzUje zLIzIjeALztUtzucos,ALztItzicos, 0inZZzZL LLIUzIzUzP21Re21第2章 传输线302.4.1 行波状态特点 （1）电压、电流振幅值沿线不变，且电压和电流同相。 （2） 输入阻抗值沿线不变，处处等于特性阻抗，且呈纯阻性。 （3）信号源输入的功率全部被负载吸收，即行波状态能最有效地传输功率。 Z0 ZL=Z0 |U| |I| Zin 0 z 第2章 传输线图2-4-1 行波状态 312.4.2 驻波状态产生驻波状态的条件LLXZj0（终端接纯电抗负载）（终端开路）（终端短路）第2章 传输线322.4.2 驻波状态1. 终端

15、短路（ ）时的驻波状态 电流、电压复域表达式电流、电压时域表达式输入阻抗传输功率1L zz2je zZIzULsinj0 zIzILcos ALttzZIzUtzusinsineRe,0j ALttzIzItzicoscoseRe,j zZzZtanj0in 0Re21zIzUzP第2章 传输线0LZ332.4.2 驻波状态驻波特性（1）电压、电流振幅沿线周期变化，腹点和节点以/4为间距交替出现； （2）输入阻抗沿线周期变化 在z=0处可等效为LC串联谐振电路； 在z=/4处可等效为LC并联谐振电路；（3） 驻波状态下，传输线不能传输功率 。 第2章 传输线0LZ图2-4-2 终端短路( )时

16、的驻波状态342.4.2 驻波状态2. 终端开路（ ）时的驻波状态电流、电压复域表达式电流、电压时域表达式输入阻抗1L zz2 je zUzULcos zZUzILsinj0 ALttzUzUtzucoscoseRe,j ALttzZUzItzisinsineRe,0j zZzZcotj0in第2章 传输线LZ352.4.2 驻波状态2. 终端开路（ ）时的驻波状态驻波特性分析 分析方法：延长线法或切除法；即 延长/4后短路，或把短路线从末端切除/4。 ZL= Z0 0 0 z z |U|,|I| |U| |I| /4 /2 3/4 5/4 Zin 第2章 传输线LZ图2-4-3 终端开路(

17、)时的延长线法 LZ362.4.2 驻波状态3. 终端接纯电抗负载时的驻波状态 （1）终端接电感负载( )时 用延长线法将电感负载等效为长度为lL的终端短路线终端接电感负载时，距离负载最近的是电压腹点(电流节点) 。 l Z0 jXL lL Z0 |U|,|I| |I| |U| 0 z LLlZXtanjj0第2章 传输线0LX图2-4-4 终端接电感负载时的延长线法 372.4.2 驻波状态（2）终端接电容负载( )时用延长线法将电容负载等效为长度为lC的终端开路线 终端接电容负载时，距离负载最近的是电压节点(电流腹点)。 CLlZXcotjj0第2章 传输线0LX图2-4-5 终端接电容负

18、载时的延长线法 l Z0 jXL Z0 |U|,|I| |I| |U| z Lc 0 382.4.2 驻波状态4. 驻波状态的应用 （1）用作绝缘支架 支撑线不影响主传输线的信号传输，因而被称为绝缘支架 。第2章 传输线图2-4-6 终端短路线用作绝缘支架4392.4.2 驻波状态（3）作收发开关 发射时，来自发射机的大功率信号使放电管放电，使放电管处形成短路。放电管1使/2终端短路线支路在A点的输入阻抗为，同时放电管2使接收机支路在B点的输入阻抗为 ，因此，大功率信号不能进入接收机，只能经主传输线传送至雷达天线。第2章 传输线 发射机 天线 接收机 放电管 1 放电管2 /4 A /4 /4

19、 /4 B A B 图2-4-7 某米波雷达的收发开关40 例例2-4-1 传输线电路如图所示，主线AB端接一段/2终端开路线，连接点B是终端开路线上的任意一点，分析该传输线电路的特性。 xYxYYtanj2tanj002021YYYB第2章 传输线注：该/2终端开路线可等效为一个LC并联谐振回路，主线呈驻波状态。xYZYtanj1011解：图2-4-8 驻波特性用于分析传输线电路412.4.3 行驻波状态产生行驻波状态的条件行驻波状态的特点与对应的驻波状态相似。 LLXZZj00， 1z110 K第2章 传输线0LZLZLLXZj0LX0ZRZLL0ZRZLLLLLXRZj0LXLLLXRZ

20、j0LX表2-4-2 与驻波状态对应的行驻波状态且且且且驻波状态对应的行驻波状态0LX0LXLLXZj422.4.3 行驻波状态1. 名称的由来 沿线的合成波可视为两部分的叠加，一为行波部分，另一为驻波部分，因而称为行驻波状态。 2. 电流电压振幅分布 zzzzzBBABAzUjjjjjeeeee驻行UUzBBAzcos2ej第2章 传输线 212cos21UzU 2120cos21ZUzI432.4.3 行驻波状态2. 电流、电压振幅分布特点（1）电压、电流振幅分布介于行波状态与驻波状态之间 （2）电压腹点(节点)与电流腹点(节点)振幅的相互关系第2章 传输线UUU2maxUUmin0III

21、2maxIImin0max0maxIZUmin0minIZU442.4.3 行驻波状态第2章 传输线 /4 /2 3/4 5/4 O Z0 RLZ0 |U|,|I| |U| |I| z a) |U|max b) Z0 RL0) |U|,|I| |I| 0z/4 z |U| /4 /4 O Z0 ZL=RL+jXL (XL0) |U|,|I| |I| /4z/2 /4 /4 z |U| /4 /4 O 462.4.3 行驻波状态第2章 传输线min0minIZU2n240maxnz1maxUU 10minZUI12 n41240minnz1minUU10maxZUI表2-4-3 行驻波电压、电流

22、的腹点和节点的位置及振幅条 件位 置振 幅电压腹点（电流节点）电压节点（电流腹点）472.4.3 行驻波状态3. 沿线输入阻抗的分布规律具有 周期性；具有 倒置性。 4. 传输功率物理意义：入射波功率与反射波功率之差，即传输功率等于负载的吸收功率。 2max02min0minmax021221IZIZIIZzP 20212ZUzP第2章 传输线 ininL00L0injtanjtanjXRzZZzZZZzZ2448 例例2-4-2 传输线电路如图2-4-11所示。若各段传输线的特性阻抗均为 ， 是待定元件，CD段是 短路线测量计(短路端所接电流表的内阻忽略不计)。求：（1）为使AB段工作在行波

23、状态， 值应取多少？（2）用 短路线测量计测得电流有效值 ，画出沿线电压、电流有效值分布并标出腹点、节点值。 2000Z1R4A1 . 0有效I第2章 传输线1R4解 （1） CD段 CDZ2CRZ BC段0220BC2ZRZZ BE段120BERZZ AB段 0120BEBCB22/ZRZZZZ0BZZ 100201ZR图2-4-10 例2-4-2的传输线电路49 例例2-4-2 第2章 传输线（2） CD段：D点是电流腹点、电压节点，C点是电流节点、电压腹点 maxDA1 . 0III有效minD0UU0CIV200maxmaxCZIUUBC段：C点是电流腹点、电压节点，B点是电流节点、电

24、压腹点 V20minC UUmax2CCA2 . 0IRUIV400maxmaxBZIUUA1 . 00minminBZUIIBE段：B点是电流腹点、电压节点，B点是电流节点、电压腹点 V40maxB UUA1 . 040040BEBBZUIV200minEZIUA2 . 01EERUIAB段呈行波 V40BA UUA2 . 00AAZUI50 例例2-4-2 （2）图2-4-11 例2-4-2中的电压、电流有效值分布第2章 传输线 40V 0.1A 0.2A 20V B E 40V 0.2A 0.1A 0.2A 0.1A A B C D 20V 512.5 传输线的阻抗匹配2.5.1 阻抗匹

25、配的概念 1. 阻抗不匹配的危害 使传输线功率容量下降 影响发射机的输出功率，从而影响雷达最大探测距离。第2章 传输线0221ZUPbrbr图2-5-1 信号源不匹配对雷达最大探测距离的影响522.5.1 阻抗匹配的概念2. 共轭匹配传输线的输入阻抗和信号源的内阻抗互为共轭值时称为共轭匹配共轭匹配时信号源输出最大功率gggXRZjinininjXRZinRRginXXg第2章 传输线图2-5-2 共轭匹配gggggRERREP8421222max532.5.1 阻抗匹配的概念3. 负载匹配指负载与传输线之间的阻抗匹配（ ）负载匹配时传输线最有效地将微波功率传输到负载 4. 信号源匹配指信号源与

26、传输线之间的阻抗匹配（ ）微波系统呈行波的条件 工程上设计适当的阻抗匹配网络来实现阻抗匹配。 第2章 传输线0ZZL0ZZg0ZZZLg542.5.2 /4阻抗变换器匹配原理频率特性 A B /4 Z01 ZB Z0 RL LRZZ201B0BZZ LRZZ0010220B0B2tan411ffRRRZZZZLLLB 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.05 0 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 LR= 8 0.125 1.6 1.7 4 0.25 2 0.5 f f0 LR= LR= B0ZRRLL第2章 传输线4图2

27、-5-3 阻抗变换器4图2-5-4 阻抗变换器的频率特性曲线552.5.3 宽带/4阻抗变换器1. 多节/4阻抗变换器变换比 B A C RL Z02 /4 /4 Z01 Z0 LRZZ202CC201BZZZ 0BZZ 00102ZRZZL02ZRL001ZRZLLRZ02第2章 传输线4图2-5-5 两节 阻抗变换器的组成562.5.3 宽带/4阻抗变换器2. 补偿式/4阻抗变换器f=f0时ff0时02011ZRZZL021BZZZZlRZlZRZZLLtanjtanj01010112201012011jLLRZZRZlZZcotj02202j Ztancot l220101021LRZZ

28、Z第2章 传输线021BZZZZLRZ 014图2-5-6 串联补偿式 阻抗变换器572.5.4 枝节匹配器1. 并联单支节匹配器并联单支节匹配器能够实现对任意复阻抗的匹配，但它是窄频带的，只能对一个频点实现严格的匹配。 l x Y1 Y2 Y0 YL a a A B C 短路棒 A BYYj01BYj2021YYYYaa调x长度调l长度第2章 传输线图2-5-8 并联单支节匹配器58 例例2-5-1 已经调整好的并联单支节匹配器如图2-5-8所示。若测得 点电压振幅值 ，试写出：（1）负载 的吸收功率表达式；（2）aB支路上电压腹点、节点振幅值的表达式；（3）aC支路上电压腹点振幅值的表达式

29、。AA UUAAlY l x Y1 Y2 Y0 YL a a A B C 短路棒 A 图2-5-8 并联单支节匹配器解 （1）主线Aa段呈行波 0202212YUZUzP（2） llLYYYYz0011minmaxUU 02max2ZUzP联立求解 第2章 传输线59例例2-5-1 （3）aC支路上电压振幅值为 zZIzULsinj0 lUlZIlUUaasinsinmax0max主线Aa段呈行波，有 UUaa maxIIL终端短路线上 处是电流腹点 0zlUUsinmax第2章 传输线602.5.4 枝节匹配器2. 并联双支节匹配器并联双支节匹配器的支节不必在主线上滑动，因而特别适用于同轴线

30、电路，但它也是窄频带的，只能对一个频点实现严格的匹配，而且存在匹配禁区。BYYj01BYj2021YYYYaa Y1 Y2 Y3 Y4 YL l1 d1 Y0 a a b b d2 l2 调l2长度调l1长度第2章 传输线图2-5-9 并联双支节匹配器612.5.5 渐变线匹配器1. 指数渐变线阻抗特性特性阻抗边界条件 BsAsZe0 000ZZ LZlZ0 LZlsZsZsZlnexp00归一化特性阻抗第2章 传输线图2-5-10 指数式渐变线及其等效电路a)指数式渐变线 b)等效电路 s l 0 主线 Z0 )(0sZ LZ LZ 0 s ds Z0(s) Z0(s+ds) 主线 (a)

31、(b) 622.5.5 渐变线匹配器2. 指数渐变线的频率特性 sZsZssZ000dd SZsZsZsZssZsZssZs0000000lnd212dddd微分反射系数 sZlsLdln21d lsLlsZl02j0deln210d0llZsLsineln21j 2 3 0 4 5 6 7 8 l 0.25 0.5 0.75 1 2(0) ln(ZL) sZlsLdeln210d2j第2章 传输线图2-5-11 指数式渐变线的频率特性632.6 有耗传输线2.6.1 均匀有耗传输线方程及其解1. 均匀有耗传输线等效电路第2章 传输线图2-6-1 有耗线元 的等效电路z642.6.1 均匀有耗

32、传输线方程及其解2. 均匀有耗传输线方程在时域中的形式在复频域中的形式波动方程 第2章 传输线tiLiRzu11tuCuGzi110dd222UzU0dd222IzI1111jjCGLR传播常数 zILRzzU11jdd zUCGzzI11jdd652.6.1 均匀有耗传输线方程及其解3. 均匀有耗传输线方程的解解的双曲函数的形式 特性阻抗 zLLzLLIZUIZUzUe21e2100 zLLzLLIZUZIZUZzIe21e21000011110jjCGLRZ zZIzUzULLsinhcosh0 zIzZUzILLcoshsinh0第2章 传输线662.6.1 均匀有耗传输线方程及其解均匀

33、有耗传输线的特点可以通过变换 将对均匀无耗传输线的分析移植到均匀有耗传输线 均匀有耗传输线的传播常数是复数均匀有耗传输线的特性阻抗是复数1111jjCGLRj zZZzZZZzZLLtanhtanh000in0011110jjjXRCGLRZ第2章 传输线672.6.2 几种常见的均匀有耗传输线1. 低损耗线特点：相移常数与均匀无耗传输线相同，只是入射行波和反射行波振幅沿线有小的衰减，线上任一点的电压和电流之间有小的相位差。 2. 高损耗线终端开路时11LR11CG11111122CLGLCR11CL11111111021jLRCGCLCLZ11LR11CG zUzULcosh zZUzILs

34、inh0 zZzZcoth0in第2章 传输线682.6.2 几种常见的均匀有耗传输线 （1）由于电压、电流振幅呈指数衰减特性，高损耗线上的反射波很弱，故合成波振幅分布与入射波的类似。 （2）由于高损耗线上的反射波很弱，故越靠近信号源端，输入阻抗值越接近高损耗线的特性阻抗。 U U I ZL= z |U|,|I| |U+| |I+| |U-|,|I-| |U+|,|I+| |U-| |I-| |U| |I| 2 2 2 /4 0 0 0 a)线路图 b)入射电压和电流的幅度图 c)反射电压和电流的幅度图 d)复合波电压和电流的幅度图 图2-6-3 终端开路高损耗线的电压、电流振幅分布第2章 传

35、输线692.6.3 表示有耗传输线的几种方法1. 有耗传输线的衰减量（ ）和衰减常数（ ）有耗传输线的衰减量：线上相距l的两点间单向波振幅相对变化的对数值衰减常数：单位长度有耗传输线对单向波振幅的衰减量 lzUlzUA ln zUlzUllAln1 zUlzUAlog10 zUlzUllAlog10第2章 传输线A奈培(NP) 分贝(dB) 分贝/米（dB/m） 奈培/米（NP/m） dB686. 8NP1NP115. 0dB1702.6.3 表示有耗传输线的几种方法2. 有耗传输线的Q值 有耗传输线的Q值由导体损耗对应的Qd值和由介质损耗对应的Qc值构成3. 有耗传输线的效率 定义：负载吸收

36、功率与有耗传输线的输入功率之比 cdQQQ11111RLQctan111GCQd第2章 传输线inPPLll2sinh1212cosh1712.7 微带线2.7.1 标准微带线1. 构成与传输主模 构成：由金属带条、介质基片、金属接地板构成。传输主模：准TEM模。第2章 传输线图2-7-1 微带线722.7.1 标准微带线2. 微带线的特性参量微带线的特性参量主要是特性阻抗、相速度与相波长，分析时通常采用有效介电常数法。 （1）有效介电常数引入：将非均匀填充问题转化为均匀填充问题进行分析 。010101001cCCLZ第2章 传输线rrZCLCLZ000101110图2-7-2 有效介电常数的

37、引入a）空气均匀填充 b）介质均匀填充732.7.1 标准微带线2. 微带线的特性参量（1）有效介电常数01101CCCrreeCC1011图c是微带线，介质部分填充，其分布电容第2章 传输线 图d是等效均匀填充传输线，如果引入有效介电常数 ，使其满足 就可以把原问题等效成介电常数为 的介质均匀填充的问题，并使等效前后的分布电容值不变。ee图2-7-2 有效介电常数的引入c）介质部分填充 d）等效介质均匀填充742.7.1 标准微带线2. 微带线的特性参量（1）有效介电常数填充因子 ：描述介质部分填充的程度 。 ，对应空气均匀填充 ； ，对应介质均匀填充 ； ，对应介质部分填充 。近似计算公式 21101121Whq11req第2章 传输线q0q1q10 q752.7.1 标准微带线（2）特性参量的计算eZZ000hWWhZ48ln60001hW4444. 1ln667. 0393. 112000hWhwZ1hWecvpe0p第2章 传输线惠勒公式 762.7.1 标准微带线3. 微带线的损耗4. 对微带线工作频带和尺寸的考虑（1）临界频率（2）最短工作波长 dchZfrc041195. 01422minminminrrrhhW第2章 传输线772.7.2 平行带条耦合微带