微波技术与天线第二章传输线理论part3

2023/9/21工作状态分析

——行波工作状态（无反射）2023/9/22工作状态分析

——行波工作状态（无反射）无反射条件：ZL=Z0,

L=(z)=0

沿线电压/电流分布

瞬时表达式考虑时间因子ejωt2023/9/23工作状态分析

——行波工作状态（无反射）2023/9/24工作状态分析

——行波工作状态（无反射）沿线的输入阻抗行波工作状态ZL=Z0

时行波分布；电压、电流振幅不变，驻波比ρ=1；电压和电流在任意点上都同相；沿线各点的输入阻抗均等于传输线的特性阻抗。2023/9/25工作状态分析

——行波工作状态（无反射）特性阻抗为50

的传输线终端连接负载产生的VSWR为2，终端处反射波没有相移，求使传输线处于行波工作状态的终端负载应并联的电阻值。【解】=2

由于终端处反射波无相移，所以则终端处的负载阻抗为例2.72023/9/26工作状态分析

——驻波工作状态（全反射）全反射的条件ZL=0终端短路ZL=

终端开路ZL=jX终端为纯电抗负载2023/9/27工作状态分析

——驻波工作状态（全反射）2023/9/28驻波工作状态——终端短路终端短路ZL=0，

L=-1，ρ→∞ZL=0

沿线的输入阻抗2023/9/29驻波工作状态——终端短路2023/9/210驻波工作状态——终端短路沿线电压电流分布状态电压波腹点/波节点分布电压波腹点（电压振幅最大，电流振幅最小）：距终端

/4的奇数倍处电压波节点（电压振幅最小，电流振幅最大）：距终端

/2的整数倍处某位置z处：电压随时间做正弦变化，电流随时间作余弦变化。空间相差为π/2（电压波腹点对应于电流波节点；电流波节点对应于电压波腹点）。某时刻t：电压随位置作正弦变化，电流随位置作余弦变化。时间相差为π/2（电压达最大时电流为0；电流达最大时电压为0）。电压与电流在时间和空间上的相位差均为/2，功率为无功功率，无能量的传输。2023/9/211驻波工作状态——终端短路2023/9/212驻波工作状态——终端短路沿线的输入阻抗沿线阻抗为纯电抗距终端

/4的奇数倍处：Zin=，U=Umax（并联谐振）距终端

/2的整数倍处：Zin=0，I=Imax（串联谐振）0<z</4：Zin=+jX（感性）

/4<z</2：Zin=-jX（容性）2023/9/213驻波工作状态——终端短路沿线的输入阻抗当传输线的位置固定时，该点的输入阻抗也是频率的函数，将随频率而变化。阻抗匹配只能在某个固定的频率上。2023/9/214驻波工作状态——终端开路沿线电压电流分布状态电压波腹点/波节点分布电压波腹点（电压振幅最大，电流振幅最小）：距终端

/2的整数倍处电压波节点（电压振幅最小，电流振幅最大）：距终端

/4的奇数倍处某位置z处：电压随时间作余弦变化，电流随时间作正弦变化。某时刻t时：电压随位置作余弦变化，电流随位置作正弦变化。电压与电流在时间和空间上的相位差均为/2，功率为无功功率，无能量的传输。终端开路：ZL=

，

L=12023/9/215驻波工作状态——终端开路沿线的输入阻抗沿线阻抗为纯电抗距终端

/2的整数倍处：Zin=，U=Umax

（并联谐振）距终端

/4的奇数倍处：Zin=0，I=Imax（串联谐振）0<z</4：Zin=-jX（容性）

/4<z</2：Zin=jX（感性）2023/9/216驻波工作状态——终端开路2023/9/217驻波工作状态——终端开路终端开路Vs.终端短路

只要将终端短路的传输线上电压、电流及阻抗分布从终端开始去掉λ/4线长，余下线上的分布即为终端开路的传输线上沿线电压、电流及阻抗分布。距终端/8处阻抗终端短路时：终端开路时：2023/9/218驻波工作状态终端短路传输线的输入阻抗与终端开路的传输线的输入阻抗相乘：可通过测量传输线相同位置开路状态的输入阻抗和短路状态的输入阻抗来获得传输线的特性阻抗。2023/9/219驻波工作状态——沿线电压、电流振幅分布的特点：相邻的波腹和波节点相距

/4

，相邻两个波腹及相邻两个波节点相距

/2

。腹点总是腹点；节点总是节点。相位分布的特点：两节点间的相位相同。同一节点两边相位相反。2023/9/220行驻波状态终端反射系数沿线电压/电流分布2023/9/221行驻波状态2023/9/222行驻波状态沿线电压电流分布状态沿线电压、电流呈非正弦的周期分布电压波腹点电压波腹点位置为相应该处的电压、电流：电压波腹点处输入阻抗为纯电阻：2023/9/223行驻波状态电压波节点电压波节点位置为相应该处的电压、电流：电压波腹点处输入阻抗为纯电阻：电压波腹点和电压波节点相距λ/4。2023/9/224行驻波状态沿线输入阻抗沿线阻抗值是非正弦周期函数。在电压波腹点和电压波节点处的输入阻抗为纯电阻。阻抗具有λ/4变换性和λ/2重复性。2023/9/225行驻波状态无耗传输线终端接负载Z