传输线理论gai

1、传输线理论主要内容传输线的瞬态响应传输线参数 分布参数和特性阻抗 传播系数 相速无线长无损耗传输线接负载的无损耗传输线 短路和开路传输线圆图为什么引入传输线理论？随着频率f 的升高，电子设备中线缆的长度与波长相比拟(l /10)，被称为“长线”传输线本身的电容、电感、电阻和电导效应不能忽略传输线的参数都呈“分布”状态LdZRdZCdZGdZudzzuuidzzii为什么引入传输线理论？能量以“波”的形式传播线上的电压和电流不仅与时间有关，而且与位置有关V低 频V高 频无耗传输线的瞬态响应对电容C X， Q C X VS，所以：i Q/ t= C X VS / t= CVS ( X / t)=

2、CVSv式中：v为相速LXC XXVS无耗传输线的瞬态响应对电感L X， L X iL X CVSv根据法拉第电磁感应定律：VS / t= L CVSv2所以：v m/sLXC XXVSLC/1LCv/1无耗传输线的瞬态响应对电容C X， Q C X VS，所以：i Q/ t= C X VS / t= CVS ( X / t)= CVSv CVS/ = LXC XXVSLCCLVs/CLVis/传输线的特性阻抗特性阻抗Zc的物理意义：当传输线上出现脉冲电压V时，相应的脉冲电流为：IV/ Z0CLVis/CLZc/传输线方程及其解取长度为x（ x Zc时0)0(0clclZRZR当ZlZc时)0

3、(0cllcZRRZLCZZs CLZZs 行驻波状态复数阻抗xjZZxjZZZxIxUxZlCClCintgtg)()()(）时（当,.3 , 2 , 1 , 0n/2n)4/(0 x输入阻抗的模具有最大值，且为纯阻性，为电压腹点）时（当,.3 , 2 , 1 , 0n/4) 1n2()4/(0 x输入阻抗的模具有最小值，且为纯阻性，为电压节点CinsZxZmax)(CinZsxZ1)(max阻抗匹配为了使信号源的输出功率最大，信号源内阻应与传输线始端的输入阻抗共扼匹配为了使负载吸收全部入射功率，负载阻抗应等于传输线特性阻抗若信号源内阻和负载阻抗均等于传输线特性阻抗，则负载吸收的功率最大 此

4、时无反射波阻抗匹配阻抗匹配的任务就是减小反射，保护信号源，最大效率地传输信号。此外阻抗匹配可以降低电磁能量向外辐射的机率。信号源负载传输线理论的应用阻抗变换 /4传输线进行阻抗匹配 纯阻性负载 复数阻抗负载 /2传输线阻抗匹配纯阻性负载当x=/4时 xjZZxjZZZxIxUxZlCClCintgtg)()()(lcZZZ/2in阻抗匹配复数阻抗负载 在电压波腹或波节处连接/4传输线 在负载处并联一长度合适的短路支线，抵消负载中的电抗部分，使等效负载变为纯阻性 行驻波状态纯阻性负载LCLLC60500.096050ZZZZ已知一传输线的特性阻抗为50，当端接负载阻抗为60 时，试求电压驻波比和

5、终端电压反射系数。11 0.091.211 0.09sSmith圆图反射系数圆电阻圆电抗圆传输线方程推导出的公式复杂，Smith博士提出了另外一种解决途径，利用作图求解，所以就引出Smith圆图。Smith圆图包括Smith圆图反射系数圆CLCLxjCLCLxjLClxjLClZZZZeZZZZxUxUxeZZUxUeZZUxU,)()()()1 (2)()1 (2)(:2则：，已知Smith圆图反射系数圆向信号源方向向信号源方向Smith圆图电阻圆222r1()11irrr骣G -+ G =桫+令归一化令归一化输入阻抗输入阻抗Zin的实部的实部r保持不变，虚部保持不变，虚部x取任取任意值，意值，反射系数反射系数的变化轨迹是一个圆的变化轨迹是一个圆电阻圆电阻圆irj写作：将将Zin的相对于Zc归一化, 归一化结果Zin /Zc记作z=r+jxi nC1( )( )1( )xZxZx+ G=- GSmith圆图Smith圆图电抗圆22ri111xxGG（） （ ） 令归一化输入阻抗令归一化输入阻抗Zin的虚部的虚部x保持不变，实部保持不变，实部r取任取任意值，意值，反射系数反射系数的变化轨迹是一个圆的变化轨迹是一个圆电