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(duì)大小決定于負(fù)載與傳輸線的失配程度。 精選 26 (一 ) 電壓波腹和波節(jié)點(diǎn)的位置和大小 由前圖可見(jiàn) ,當(dāng)反射系數(shù)矢量旋轉(zhuǎn)到與 軸重合時(shí) ,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(diǎn) (或電流波節(jié)點(diǎn) )的軌跡 。阻抗為純阻且最大 ,此處電壓為波腹點(diǎn)而電流為波節(jié)點(diǎn) ,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(yīng)用 極坐標(biāo)圓圖，又稱(chēng)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(dòng)的距離與轉(zhuǎn)動(dòng)的角度之間的關(guān)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(diǎn)： （ 1）圓圖上轉(zhuǎn)一圈（ 2π ）， 相當(dāng)于 轉(zhuǎn)過(guò) （ 2） │ Γ │=1 稱(chēng)為單位圓 （ 3 ） 從 負(fù)載 向 信號(hào)源 ： z↑ (向信源 )→ φ ↓ （ 順時(shí)針 ） 從信號(hào)源向負(fù)載： z↓ (向負(fù)載 )→ φ ↑ （逆時(shí)針） z~精選 31 第二章 傳輸線理論 由此可見(jiàn)， 線上移動(dòng)長(zhǎng)度 時(shí)，對(duì)應(yīng)反射系數(shù)矢量轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)應(yīng)于 ； 匹配 (O點(diǎn) )，其坐標(biāo)為 (0,0)。 (5) 圓圖上 任意一點(diǎn)對(duì)應(yīng)了四個(gè)參量 ： 、 、 和 。 R~X~ Γ φXjR ~+~BjG ~+~精選 37 第二章 傳輸線理論 二、導(dǎo)納圓圖 導(dǎo)納是阻抗的倒數(shù) ,故歸一化導(dǎo)納為 ( ) ( ) ( )( )zzzZzY Γ+1 Γ1=~ 1=~ 如果 以單位圓圓心為軸心，將復(fù)平面上的阻抗圓圖旋轉(zhuǎn)，即可得到導(dǎo)納圓圖 。 精選 38 第二章 傳輸線理論 導(dǎo)納圓圖與阻抗圓圖的區(qū)別： （ 1）短路點(diǎn)與開(kāi)路點(diǎn)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(guān)于匹配點(diǎn)對(duì)稱(chēng) （ 5） 的相位角加 （ 6）相位角向信源為順時(shí)針?lè)较? 向負(fù)載為反時(shí)針?lè)较虿蛔? ( )zZ~( )zY~阻抗圓圖與導(dǎo)納圓圖的關(guān)系 ( )zΓ π精選 39 解 : (1)計(jì)算歸一化負(fù)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(guān)系到系統(tǒng)的傳輸效率、功率容量與工作穩(wěn)定性，關(guān)系到微波測(cè)量的系統(tǒng)誤差和測(cè)量精度，以及微波元器件的質(zhì)量等一系列問(wèn)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(hào)源內(nèi)阻互為共軛值。 當(dāng)傳輸線終端所接的負(fù)載阻抗為純電阻時(shí)，則傳輸線的終端無(wú)反射波，此時(shí)的負(fù)載稱(chēng)為 匹配負(fù)載 。 其匹配原理是通過(guò)匹配網(wǎng)絡(luò)引入一個(gè)新的反射波來(lái)抵消原來(lái)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(lái)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(zhǎng)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(fù)載之間加入一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò) 。 無(wú)反射匹配包括 傳輸線始端與信號(hào)源內(nèi)阻匹配 和 傳輸線終端與負(fù)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(gè)電壓波腹點(diǎn)離終端的距離 lmax1。作為阻抗圓圖使用時(shí)，圓圖中的等值圓表示 R和 X圓；作為導(dǎo)納圓圖使用時(shí)，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(shí)際值分別乘上傳輸線的特性阻抗 。 (3) 圓上有兩個(gè) 特殊面 ： 圓圖實(shí)軸以上的上半平面 (即 )是感性阻抗的軌跡；實(shí)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(gè)特點(diǎn)： (1) 圓圖上有三個(gè) 特殊點(diǎn) ： 短路點(diǎn) (C點(diǎn) )，其坐標(biāo)為 (1,0)。 0=φπφ=等反射系數(shù)圓的波長(zhǎng)數(shù)標(biāo)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(chēng)為歸一化電阻， 稱(chēng)為歸一化電抗。為了使用方便，有的圓圖上標(biāo)有兩個(gè)方向的歸一化電長(zhǎng)度數(shù)值，如圖
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