习题解答哈工大习题册

1、想想来到工大为什么想想离开工大会什么第13章 均匀传输线习题解答同轴电缆的参数为& 7 /km , L0 0.3mH/km , Go 0.5 106 S/km , Co 0.2F/km 0试计算当工作频率为800Hz时此电缆的特性阻抗Z。、传播常数、相速Vp和波 长 O解：R0 j L0 7 j2 800 0.3 10 3 7.1606 12.157 /kmG0 j C0 0.5 10 6 j2 800 0.2 10 6 1005.31 10 6 89.972 S/km波 Ett Zc JR0 j L0 84.39638.91 G0 j C0传SWj . ( j L)(G。 j C0) 0.0

2、533 j0.066 (1/km)22, 一波长 一 95.2km ,相速vpf 95.2 800 76163.5 km /s0.066设沿某电缆分布着电压和电流行波u 14.1e 0.044xcos(5000t 0.046x/ 6)(单位：V, km, s)i 0.141e 0.044xcos(5000t 0.046x/3)(单位：A, km, s)试求波阻抗、传播常数、波速、波长。解：传输线电压和电流行波可表示如下：u Ume xcos( t x u) iIme xcos( t x i)波阻抗等于点处行波电压相量与同方向行波电流相量之比。根据给定的电压和电流行波可得出:波阻抗Zc Um_u

3、 卫一3 10030Im i 0.141/3传播常数j 0.044 j0.046(1/ km)5000 v108695.65 km/s0.046v 108695.65136.59kmf 5000 / 2209规格严格功夫到家某无损线波阻抗为Zc 70 ,终端负载阻抗Z2 (35 j35)。试中(输入阻抗，设线长为(a) /4; (b) /8。解：输入阻抗ZiZ2cos 1 jZcSin 1 Zc (1)Zc cos l jZ2Sin l一 2/ 2 ,cos l 0 ,sin l 1Z2 上 70 245Z235 j35l sin l 2/2(a)当l /4 时，l4乙(b)当l /8 时 l

4、 /4, cos乙 jZc35 j35 j70Zi Zc j70 70.5 26.6Zc jZ270 35 j35长度为/4的无损线，终端接电阻R2 50 ，现若使始端输入阻抗乙200 ，问该无损线 波阻抗应为多少？又若R2 0 ,则此无损线的输入阻抗是多少?解：l /4 , l /2 ,cos l 0,sin l 1z2输入阻抗Zi邑R2若 乙 200 则 Zc ZR；200 50 100若R20则乙一信号源通过波阻抗为50的无揽即75负载电阻馈电。为实现匹配，在均匀线与负载间插入一段/4的无损线，求该线的波阻抗。解：当l /4时，输入阻抗Zc2R2.50 75 61.24Z匹配时Zc1乙，

5、即5075210想想来到工大为什么想想离开工大会什么13.6终端短路的无损线，其波阻抗Zc 505 ,线长35m波长=50m求此无损线的等效电解:v 3 108f 506 106 Hz等效输入阻抗Zi jZctg l j505 tg(2 35) j1554.23 j L50电感Zi 1554.2326 10641.22 出13.水无损线长4.5m波阻抗为300 ,介质为空气。线路始端Q内阻为100 ,电压为10V, 频率为100MHzB勺正弦电压源，以电源电压为参考相量。试计算在距始端1m处的电压相量。设负载为：300; (2)500; (3) j500 。ZiT01ZlJ图题13.7_2 1

6、082v 3 1083Zl 300 ,终端处于匹配状态，始端输入阻抗乙乙300Z；U1 iUS 7.5VRs ZiI1 U1/Zi 7.5/300 0.025A1m 2 /3 ,U(1m) Ui 2 /3 7.5120 V(2) Zl500 , l 4.5 3 , cos l3ZiZc ZL 500ZL cos ljZcsin lZc cos l jZLsin lUi500500 10010V 8.333 VI1 U1/Zi 8.333/500 0.0167A211规格严格功夫到家l&(1m) U&cos(2 /3) jZc&sin(2 /3)4.167 j4.33 6.009133.9 V

7、Zl j500 ,由式(1)马：ZiZl j500j500U2- 10V100 j5009.80611.31 VIi U( j500) 0.0196 78.69 AU(1m) 5cos(2 /3)jZsin(2 /3)9.80611.31cos120 j0.019678.69 sin1200.18711.92U (1m) U1cos(2/3) jZsin(2 /3)9.80611.31 cos120 j300 0.0196 78.69 sin1200.18911.31 V13.8设图示无损线长为17m,波阻抗Zc 150 , Us为正弦电压源。传输线的行波波长8m,电容的容抗Xc150专输线h

8、电涮佟为t的点距终端的距离。ZcUs-0c5-o乙Us0时的寥犬态响应u(t)0解：0 t 1ms时，入射波电压尚未传播到终端，所以 u(t) 0；t 1ms时，入射波到达终端并产生反射波；t 2ms时，反射波到达始端，但由于Zc Rs,所以在始端不再产生第二次反射。根据彼德生法则，得到 t 1ms时的终端等效电路如图(b)所示。其中ZcucuS (t 0.001) 5 (t 0.001) 5 (t 0.002)VRs Zc218想想来到工大为什么想想离开工大会什么从电感两端看的等效电阻Ri鸟-R Zc300 200 120Q300 200l 1- sRi 1200u(t)的单位阶跃特性为s(

9、t) /1e1200t0.6e(t)所以u(t) 6e 1200(t0.001) (t 0.001) 6e 1200 (t 0.002 ) (t0.002) V13.18电路如图所示，无损均匀传输线长l 300m,波阻抗Zc 200 , R 50 ,波速 v 3 108m/s。又已知 R=300 , C 0.1F, 端电压u(t) ouS 10 (t)V0求0 t 3的时的终RsusZc门r2uZcR-o解：入射波从始端传到终端的时间t图题13.18-1的 v0 t 1us时，入射波电压尚未传播到终端，所以 u(t) 0;t 1us时，入射波到达终端并产生反射波;2us t 3us时，反射波到达始端并产生二次反射，但反射波还没到达终端。根据彼德生法则，得到 2ust 3us时的终 端等效电路如图(b)所示。其中Z us 8 (t)VRs Zc从电容