新版第二章-傳輸線理論課件ppt(文件)
【正文】 (~zβφjizβφjiezzIzIzIezzUzUzU傳輸線工作在行駐波狀態(tài) ,行波與駐波的 相對大小決定于負載與傳輸線的失配程度。 精選 26 (一 ) 電壓波腹和波節(jié)點的位置和大小 由前圖可見 ,當反射系數(shù)矢量旋轉到與 軸重合時 ,合成的歸一化電壓為最大 (或歸一化電流最小 ),故 軸為電壓波腹點 (或電流波節(jié)點 )的軌跡 。阻抗為純阻且最大 ,此處電壓為波腹點而電流為波節(jié)點 ,故該處歸一化電阻 精選 28 第二章 傳輸線理論 25 阻抗圓圖及其應用 極坐標圓圖，又稱為史密斯 (Smith)圓圖。 ΓΓ精選 29 第二章 傳輸線理論 若已知終端反射系數(shù) ， 則距終端 z處的反射系數(shù)為 2Γ=Γ φjLL e ( ) zπjzλπjzβj eeez ~42)/2(2222 Γ=Γ=Γ=Γ 線上移動的距離與轉動的角度之間的關系為 zλπzβφ Δ4=Δ2=Δ等反射系數(shù)圓 精選 30 第二章 傳輸線理論 等反射系數(shù)圓 要點： （ 1）圓圖上轉一圈（ 2π ）， 相當于 轉過 （ 2） │ Γ │=1 稱為單位圓 （ 3 ） 從 負載 向 信號源 ： z↑ (向信源 )→ φ ↓ （ 順時針 ） 從信號源向負載： z↓ (向負載 )→ φ ↑ （逆時針） z~精選 31 第二章 傳輸線理論 由此可見， 線上移動長度 時，對應反射系數(shù)矢量轉動一周 。 2λλzΔ φ π=相角相等的反射系數(shù)的軌跡是單位圓內(nèi)的徑向線。 ∞→1=~R 1→0=Γ a精選 34 第二章 傳輸線理論 等電抗圓 X~177。 此處對應于 ； 匹配 (O點 )，其坐標為 (0,0)。 (5) 圓圖上 任意一點對應了四個參量 ： 、 、 和 。 R~X~ Γ φXjR ~+~BjG ~+~精選 37 第二章 傳輸線理論 二、導納圓圖 導納是阻抗的倒數(shù) ,故歸一化導納為 ( ) ( ) ( )( )zzzZzY Γ+1 Γ1=~ 1=~ 如果 以單位圓圓心為軸心，將復平面上的阻抗圓圖旋轉，即可得到導納圓圖 。 精選 38 第二章 傳輸線理論 導納圓圖與阻抗圓圖的區(qū)別： （ 1）短路點與開路點互換 （ 2）波腹線與波節(jié)線互換 （ 3）電感半圓與電容半圓互換 （ 4） 與 關于匹配點對稱 （ 5） 的相位角加 （ 6）相位角向信源為順時針方向 向負載為反時針方向不變 ( )zZ~( )zY~阻抗圓圖與導納圓圖的關系 ( )zΓ π精選 39 解 : (1)計算歸一化負載阻抗 : 01 8 0 2 4 0 0 . 6 0 . 8300LLZ jZjZ+= = = +(2) 確定反射系數(shù)的模 |Γ2|。 精選 40 第二章 傳輸線理論 26 傳輸線的阻抗匹配 在微波傳輸系統(tǒng)，阻抗匹配極其重要，它關系到系統(tǒng)的傳輸效率、功率容量與工作穩(wěn)定性，關系到微波測量的系統(tǒng)誤差和測量精度，以及微波元器件的質量等一系列問題。 精選 41 第二章 傳輸線理論 (一 ) 共軛匹配 共軛匹配要求傳輸線輸入阻抗與信號源內(nèi)阻互為共軛值。 當傳輸線終端所接的負載阻抗為純電阻時，則傳輸線的終端無反射波，此時的負載稱為 匹配負載 。 其匹配原理是通過匹配網(wǎng)絡引入一個新的反射波來抵消原來的反射波 。 分支匹配器又分為單分支、雙分支和三分支匹配器。 精選 47 。 精選 46 第二章 傳輸線理論 2. 雙分支匹配器 3. 三分支匹配器 雙分支匹配器存在的匹配死區(qū)，可采用三分支匹配器來消除，如圖所示。 精選 44 第二章 傳輸線理論 (一 ) 阻抗變換器 阻抗變換器是由一段長度為 、 特性阻抗為 的傳輸線組成 。 0== ZRR Lg 二、阻抗匹配方法 阻抗匹配的方法就是在傳輸線與負載之間加入一阻抗匹配網(wǎng)絡 。 無反射匹配包括 傳輸線始端與信號源內(nèi)阻匹配 和 傳輸線終端與負載阻抗匹配 。 因此 ， 微波傳輸系統(tǒng)一定要作到阻抗匹配 。 2Δ 0 .2 5 0 .1 2 5 0 .1 2 5Δ 4 9 0 oθθ π= ==?j(4)確定第一個電壓波腹點離終端的距離 lmax1。作為阻抗圓圖使用時，圓圖中的等值圓表示 R和 X圓；作為導納圓圖使用時，圓圖中的等值圓表示 G和 B圓。 注意 R和均為歸一化值 ， 如果要求它們的實際值分別乘上傳輸線的特性阻抗 。 (3) 圓上有兩個 特殊面 ： 圓圖實軸以上的上半平面 (即 )是感性阻抗的軌跡；實軸以下的下半平面 (即 )是容性阻抗的軌跡 。 1=ΓaZ~aΓ 精選 35 第二章 傳輸線理論 阻抗圓圖具有如下幾個特點： (1) 圓圖上有三個 特殊點 ： 短路點 (C點 )，其坐標為 (1,0)。 0=φπφ=等反射系數(shù)圓的波長數(shù)標度 精選 32 第二章 傳輸線理論 2. 等阻抗圓 ( ) )( )( )( )( ( ) 222a Γ+Γ1 Γ2+Γ+Γ1 Γ+Γ1=Γ+Γ1 Γ+Γ+1=~ 222baababbaba jjjzZ XjR ~+~=)()( 222Γ+Γ1Γ+Γ1=~2ababR( ) 22 Γ+Γ1Γ2=~babX 由以上得 : 稱為歸一化電阻， 稱為歸一化電抗。為了使用方便，有的圓圖上標有兩個方向的歸一化電長度數(shù)值，如圖
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