【正文】 電壓和電流的定解可以通過電壓和電流的通解以及端接條件確定，其端接條件可以分為：終端條件、始端條件、信號源和負(fù)載條件 (i)終端條件 :如圖所示已知終端的電壓和電流分別為 VL， IL )(22)(22)(d,22)(1)(2222)(z2,2)(1)()(1)()()(000000)(00)(00210)(0)(0002102012102102102121????????????????????????????????????????????????????????????????dLLdLLdLLdLLzlLLzlLLzzzlLLzlLLzlLLzlLLzzlLLlLLllLllLZZllLZZeZIZVeZIZVdIeIZVeIZVdVzldeZIZVeZIZVeAeAZzIeIZVeIZVeeIZVeeIZVeAeAzV：eIZVAeIZVAeAeAZIeAeAZIlIeAeAZzIeAeAVlVeAeAzV????????????????????????????流可以表示為：處，則該處的電壓和電方向表示從負(fù)載端接處向源另示為處的電壓和電流可以表對于傳輸線上任意一點聯(lián)立求解有：??雙曲函數(shù)的定義： 雙曲正弦和雙曲余弦： 2,2 xxxx eec h xeesh x ?? ????)()()()()()()())(()()()()2()(22)()()()(][2)(2)(22)(00000000000000?????????????????????????????????????????????????????LLLLddLddLdLLdLLLLddLddLdLLdLLIVdchZdshdshZdchdIdVdchIdshZVdIeeZIZeeZVdIeZIZVeZIZVdIdshIZdchVdVeeIZeeVdVeIZVeIZVdV????????????????????其矩陣表示為：(ii)始端條件 :如圖所示已知始端的電壓和電流分別為 V0， I0 ）（示為處的電壓和電流可以表對于傳輸線上任意一點聯(lián)立求解有：22)(1)(22)(z2,2)(1)0()(1)()0()(00000021000000021000200012100210021021021??????????????????????????????????????zzzzzzzzZZZZeIZVeIZVeAeAZzIeIZVeIZVeAeAzV：IZVAIZVAAAZIAAZIIeAeAZzIAAVVeAeAzV??????????????(iii)信號源和負(fù)載條件解 :如圖所示已知始信號源的電動式為 EG，內(nèi)阻為ZG,負(fù)載的阻抗為 ZL 000021200100021212100021L210210021021021021021),5()()()3)(1(,Z)4()(1)()3)(()(1)()(1)()2()()1()0()(ZZZZEZZZAAEAZZZAZZZZIAAEAAAAZIZIEAAZEZVeAeAZIlIAAZIAAZIeAeAZzIeAeAVlVZIEAAVVeAeAzVGGGGGGGGGGGGGGGLLllLZZllLGGZZ?????????????????????????????????????????????????????????其中有：聯(lián)立上面為已知，由于????????0??GGlLlLGGlLlLlLLlLLllLLllLllllLLLllLllLZZEZeeAZZEZeAeAeZZAZZAeAZZAZZeAZAZeAZAZeAAeAAZZeAeAeAeAZIVZeAeAZIeAeAV????????????????????????????????????????????????????002G22002G12120102220222202222122122102121021021111)6)(5()6()()()()()(1??????????????????兩式聯(lián)立有：由)(1)()())((1)()(1)()(11)(,)6)(5(02G002G)()(002G2002G21dLdGGlLldLdGGlLlzlLlZGGlLlZlLZGGlLeeZZEeedIbeeZZEZeedVzldeeZZEZeezVeeeZZEZezVAA????????????????????????????????????????????????????????????????有：同理由由于代入通解方程有：將兩式聯(lián)立有：由上述三種情況均說明傳輸線上的電壓和電流是由從源到負(fù)載的入射波和反射波的電壓以及電流疊加，在傳輸線上呈行駐波混合分布。 對于分布參數(shù) (電阻、電感、電容、電導(dǎo) )沿傳輸線均勻分布的稱為均勻傳輸線，反之則稱為非均勻傳輸線。 集總參數(shù)電路和分布參數(shù)電路的分界線：幾何尺寸 L/工作波長 1/20，采用分布參數(shù)描述，反之則可以采用電路的理論來解釋。 傳輸線的電路模型 傳輸線是以 TEM模為導(dǎo)模的方式傳遞電磁能量或信號的導(dǎo)行系統(tǒng)，其特點是橫向尺寸遠(yuǎn)小于其電磁波的工作波長。 傳輸線方程 傳輸線方程是傳輸線理論的基本方程，是描述傳輸線上電壓、電流的變化規(guī)律及其相互關(guān)系的微分方程。第二章 傳輸線理論 傳輸線理論又稱為一維分布參數(shù)電路理論，介于上述兩種理論之間，是微波電路設(shè)計和計算的理論基礎(chǔ)，在電路理論和電磁場理論之間起過渡 (橋梁 )作用，同時也可以應(yīng)用于微波網(wǎng)絡(luò)的分析。 傳輸線方程可以從場的角度以某種 TEM傳輸線導(dǎo)出。 傳輸線的結(jié)構(gòu)主要取決于工作的頻率和用途，主要有： 平行的雙導(dǎo)線 同軸線 帶狀線 準(zhǔn) TEM波的微帶線 各種傳輸 TE模、 TM模或混合模的波導(dǎo)都可以認(rèn)為是廣義的傳輸線，其電磁場沿傳播方向的分布規(guī)律可以采用等效傳輸線的觀點進(jìn)行分析。因為幾何長度和工作波長可比擬的時候，傳輸線上的電壓和電流將隨著長度的變化，導(dǎo)致振幅和相位可能發(fā)生明顯的變化，從而采用集總參數(shù)的觀點不能正確描述傳輸線的特性。 對于雙導(dǎo)線、同軸線、平板傳輸線的分布參數(shù)（見書上的表 ） 傳輸線方程的推導(dǎo)： 如圖所示對于每個無限小的線元，由于其長度遠(yuǎn)小于工作波長，因此可以采用集總參數(shù)電路來表示。 (1)特性阻抗： 傳輸線上入射波的電壓和入射波電流之比，或反射波電壓和反射波電流之比的負(fù)值，定義為傳輸線的特性阻抗 (charateristic impdance) 111101010ii0Z)()(1Z)()(zIUZCjGLjReAZeAZIzUzzzrr??????????????可知由）（）（＝由上面的表達(dá)式可以知道，傳輸線的特性阻抗由自身的分布參數(shù)決定和頻率參量決定。：由單位長度漏電導(dǎo)決決定的導(dǎo)體衰減常數(shù)，由單位長度的分布電阻（ 3）傳輸線的相速度和導(dǎo)播波長： 對于無耗傳輸線起對應(yīng)的相位傳播常數(shù)為： ???pV11CL?? ?)(11111???? CLCLV p ? ???根據(jù)導(dǎo)行系統(tǒng)相速度的定義： 則傳輸線的速度可以表示為： 傳輸線的導(dǎo)播波長可以表示為： )(21221111????? fVCLCLpg???????書上的題 2－ 2(P58) 傳輸線上的電壓和電流決定的傳輸線阻抗是分布參數(shù)阻抗。 從輸入阻抗公式可以知道： (1)傳輸線的輸入阻抗隨位置 d變化，且和負(fù)載的阻抗有關(guān) (2)傳輸線具有阻抗變換作用，從公式可以看出阻抗從負(fù)載阻抗 ZL變換到 Zin(d) (3)因為正切三角函數(shù)具有周期性，傳輸線的輸入阻抗呈周期性變化。 d?2)()(22)()(22)(220020000000000ddeeZZZZeIZVIZVeZIZVZIZVdeZIZVeZIZVdIVIdLdLLdLLLLdLLLLIdLLdLL??????????????????????????????可見電流反射系數(shù)：??????對于無耗傳輸線，其電壓反射系數(shù)為： )2(2)( djLdjLv LL eeed ???? ?? ?????從上面的公式可以看出，無耗傳輸線的電壓反射系數(shù)隨著位置的不同，其模的大小不變，只是相位以 沿順時針 (向信號源 )變化。即可以通過求反射系數(shù)，確定輸入阻抗。 如圖設(shè)傳輸線的特性阻抗為 Z1，用特性阻抗 為 Z0線饋電，則饋電處的反射系數(shù)為： 在 Z0線上的電壓： 的振幅為饋線上的入射電壓波??? ????00 ,0),()( VzeeVzV zjzj ??在 Z0線上由于不存在反射 (負(fù)載端接特性阻抗 Z1，匹配沒有反射系數(shù) ), 根據(jù)傳輸系數(shù)的定義： )0()(0 ?? ?? zTeVzV zj?0101 ZZ ZZ ?????? ??? IIVV tt入射電壓或電流傳輸電壓或傳輸電流T在 Z=0處，其電壓應(yīng)該相等，因此有 )dB(lg20))((11)0()1()0(010100??????????????????????ILdBI n se r t L o ssZZZZTTVVVV耗系數(shù)常用來表示插入損電路中兩點之間的傳輸3駐波比： 以前介紹的電壓反射系數(shù)是一個復(fù)參量，其相位關(guān)系不容易測量，為了 測量傳輸線上的輸入阻抗，引入駐波比的概念。 m i nm axUU??電壓駐波比的倒數(shù)稱為行波