【正文】 入射波電壓反射波電壓xjne 2 ??)()()(21)(212C22C22C22C2???????????????????IZUIZUIZUIZUUUn終端反射系數 任一點的反射系數 LjenZZZZ ?????C2C2nn x ? xLx ??? 2??下 頁 上 頁 返 回 C2C2ZZZZn???x 0 Z2 ZC 注意 ① 反射系數是一個復數，反映了反射波與入射波在幅值和相位上的差異； ② 反射系數的大小與傳輸線特性阻抗和終端負載阻抗 有關； 1 )(j)( ),(0 222??????nXZZZ 純電抗，開路短路當：全反射 0 C2 ??? nZZ當： 匹配 在通信線路和設備連接時，均要求匹配，避免反射 下 頁 上 頁 返 回 例 已知一均勻傳輸線長 300km， 頻率 f=50Hz， 傳播常數 ?=?103??1/km , ZC=400???， 始端電壓 A1030, kV02200101 ????? IU ??求 :(1)行波的相速； (2)始端 50km處電壓、電流入射波和反射波的瞬時值表達式。它們由傳輸線的幾何尺寸、相互位置及周圍媒質的物理特性決定，組成傳輸線等效分布參數電路的基本量，可以用電磁場的方法求得。因此，當非正弦信號在這樣的傳輸線上傳播時，必然引起訊號振幅的畸變和相位的畸變 (或失真 )。 下 頁 上 頁 返 回 例 計算工作于 ZC 、 ?、 ? 和 ?，以及傳播速度。 此時 0000C GRCLZ ??注意 ② 采用滿足無畸變條件的傳輸線 ? ?? ???????????????????????0000000000j1j1 jjGCRLGRCGLR?????令 0000GRCL ? 無畸變條件 下 頁 上 頁 返 回 0000001 CLvCLGR??? ??? ，0000C GRCLZ ??此時 例 ZC=50?的無畸變線， ? =?103Np/m，C0=100pF/m，求： 1） R0、 G0、 L0； 2） 波速 ；3） 電壓傳輸至 1km處及 5km處電壓振幅降低的百分率。 下 頁 上 頁 返 回 ① 傳播常數 ?? j? 00 CLω??與頻率成線性關系 ② 特性阻抗 Ω00C CLIUIUZ ???????????? 實數 ③ 相速度 001CLv ????④ 波長 常數 0012CLfvT ??????下 頁 上 頁 返 回 例 100m長的無損耗同軸傳輸線，總電感與總電容分別為 ?H和 180pF。s i nj)39。(2222 jxxxxxxIZUIIZUUcC???? 傳輸線上任意點的入端阻抗等于該點的總電壓與總電流之比： xZUxIxIZxUxIxUxZin?????????????????????s i njc o ss i njc o s)()()(C22202下 頁 上 頁 返 回 xZZxZZZxZLLi ????????t a njt a nj)(C0Cn π2t a njπ2t a nj)( CCCnlZZlZZZlZLLi?????a,b端的入端阻抗 22???IUZ L0 x’ l b a Zin ZL 下 頁 上 頁 返 回 )t a n ()t a n ( xnx ??? ?? )2 ,1 ,0( ??n)()2( nn xZnxZ ii ?? ?結論 ① 入端阻抗和傳輸線的特性阻抗、工作頻率、傳輸線的長度 l 及終端負載有關。 Ca r c t a nπ2 Z Lλl ????LZXlλZlZZlZZZZLLijπ2c o tjπ2t a njπ2t a njCCCCn????????③ 終端開路時的入端阻抗 下 頁 上 頁 返 回 特點 入端阻抗具有純電抗性質 40??? l24?? ?? l0???? X??? X0 感性 容性 ? 3?/4 2?/4 ?/4 Z(x) o l 下 頁 上 頁 返 回 實際應用中可用 的無損開路線等效替代一個電容。 下 頁 上 頁 返 回 終端接電感等效為原傳輸線延長 l (?/4)的 短路情況。 ⑤ ?/4 線段的入端阻抗 當 l＝ ?/4或 l＝ (2n－ 1)?/4時 ??l?π2t a nLZZ 2C?lZZlZZZZLLi??π2t a njπ2t a njCCC???下 頁 上 頁 返 回 特點 負載阻抗經過 ?/4無損耗傳輸線變換到輸入端后等于它的倒數與特性阻抗平方的乘積。 ⑥ ?/2 線段的入端阻抗 下 頁 上 頁 返 回 ① 行波狀態(tài) CZZ L ?0?n 傳輸線終端所接負載不同，反射系數就不同，線上波的分布即傳輸線的工作狀態(tài)不同。 0min ?U?? UU 2m a x下 頁 上 頁 返 回 ③ 電壓和電流在時間上相差 90186。 注意 C00 ZLCiuiu ???????下 頁 上 頁 返 回 ttt ???有 的物理意義)(1 vxtfu ???當 tvxx ??? 在 t時刻， x位置的電壓 u+在 t+?t時刻和x+v?t位置重復出現，且延遲的時間與離開前一位置的距離成比例： vt ??? tv表明 即 f1 以有限速度 v 向 x方向傳播，稱之為 入射波 。 U0 x =0 t=0 + t=0時閉合開關 ???? uvxtftxu )(),(1???? ivxtfLCtxi )(),(100 只有入射波 代入邊界條件： )()(),0( 10 tftUtu ?? ?下 頁 上 頁 返 回 t=t1時電壓電流沿線分布 波經過地方線上各處電壓為 U0、 電流為 I0。 (2)某處電壓隨 t 變化曲線 始端電壓 u(0,t) 3l /v t 4l /v U0 v u 0 l I0 v l 0 i U0 t 0 u(0,t) 下 頁 上 頁 返 回 始端電流 i(0,t) 終端電 壓 u(l,t) t 2U0 l/v 3l/v 5l/v 終端電流 i(l,t)=0 l 0 2 4 6 8 n=1 x t/t0 t0=l/v n= 1 I0 I0 I0 I0 I0 I0 I0 I0 x t/t0 t0=l/v 0 2 4 6 8 n=1 n= 1 U0 U0 U0 U0 +U0 U0 U0 U0 l t I0 I0 vl2vl4vl6下 頁 上 頁 返 回 0 t l/v 不同時間電壓電流在傳輸線上分布， t為參變量 t= l /v n=1 Iii011 ????011 2 Iiii ??? ??011 Uuu ???? 011 ??? ?? uuul 0 U0 v u l 0 I0 v i 下 頁 上 頁 返 回 l /v t 2l /v U0 l 0 u 2I0 I0 v l 0 i t=2l /v n=1 ??? ???211 uuuu=3I0 =U0 0 U0 ??? ???211 iiii2I0 I0 下 頁 上 頁 返 回 2l /v t 3l /v U0 v 0 l u 3I0 v i 0 l 下 頁 上 頁 返 回