新版第二章-傳輸線理論課件ppt-免費閱讀
【正文】 1. 單分支匹配器 單分支匹配的原理如圖所示。 0== ,0 gg XZR精選 43 第二章 傳輸線理論 當傳輸系統(tǒng)滿足： 時 ， 可同時實現(xiàn)共軛匹配和無反射匹配 。 一、阻抗匹配概念 傳輸線與負載不匹配 傳輸線上有駐波存在 如果信號源與傳輸線不匹配 ， 不僅會影響信號源的頻率和輸出的穩(wěn)定性 ， 而且信號源不能給出最大功率 。 因此， Smith圓圖既可作為阻抗圓圖也可作為導(dǎo)納圓圖使用。此處對應(yīng)于 πφρXR = ,∞= ,1=Γ ,0=~ ,0=~0= ,∞= ,1=Γ ,∞=~ ,∞=~ φρXR1= ,0=Γ ,0=~ ,1=~ ρXR (2) 圓圖上有三條 特殊線 ： 圓圖上實軸 CD為 的軌跡 ， 其中正實半軸為電壓波腹點的軌跡 ， 線上的 值即為駐波比 的讀數(shù)；負實半軸為電壓波節(jié)點的軌跡 ， 線上的 值即為行波系數(shù) K的讀數(shù)；最外面的單位圓為 的純電抗軌跡 ， 即為 的全反射系數(shù)圓的軌跡 。 的徑向線為各種不同負載阻抗情況下電壓波腹點反射系數(shù)的軌跡； 的徑向線為各種不同負載阻抗情況下電壓波節(jié)點反射系數(shù)的軌跡。 應(yīng)用最廣，本節(jié)介紹 Smith圓圖的構(gòu)造和應(yīng)用。 歸一化阻抗 )(Γ1)(Γ+1=)(~zzzZ精選 25 第二章 傳輸線理論 將上式用矢量來表示 ,并畫在一個復(fù)平面上。駐波狀態(tài)意味著入射波功率一點也沒有被負載吸阿收，即負載與傳輸線完全失配。 一、相位常數(shù) 相位常數(shù) β 表示單位長度上的相位變化，可表示為 11= CLωββ 針對低耗傳輸線有意義 (無耗傳輸線 0= ,0=00 GR) 11112 2*fπ LC π LC==2單 位 長 度112= CLfπβ 量綱為 1/m或者 rad/m 精選 10 第二章 傳輸線理論 二、相速度和相波長 相速度 是指波的等相位面移動速度。237。這導(dǎo)致傳輸線上的電壓和電流是隨時間和空間位置而變化的二元函數(shù)。 第二章 傳輸線理論 精選 3 根據(jù)傳輸線上的分布參數(shù)是否均勻分布，可將其分為均勻傳輸線 和 不均勻傳輸線 。239。 一般： 入射波的相速度為 βωdtdzvp ==對于微波傳輸線 111=CLv p相波長 定義為波在一個周期 T內(nèi)等相位面沿傳輸線移動的距離。 1. 終端短路 ( ) 2222212 =?0=+=+=0 riri UUUUAAU( ) ( ) ( ) 22202220222102 =?2=2=1=+=1=0riiiriri IIIZUUUZIIAAZI復(fù)數(shù)表達式為 ( ) ( ) zβUjeeUeUeUzU izβjzβjizβjrzβji s i n2==+= 2 2 2 2( ) ( ) zβIeeIeIeIzI izβjzβjizβjrzβji c o s2=+=+= 2 2 2 2( ) ( )( ) ( ) + c o s c o s2=,2++ c o s s i n2=,2222tωzβItziπtωzβUtzuii即： φ φ 精選 21 第二章 傳輸線理論 沿線電壓電流的瞬時分布和振幅分布，如上圖 短路時的駐波狀態(tài)分布規(guī)律： ( 1 ) 瞬時電壓或電流在傳輸線的某個固定位置上隨時間 t作正弦或余弦變化，而在某一時刻隨位置 z也作正弦或余弦變化，但瞬時電壓和電流的時間相位差和空間相位差均為 π /2，這表明傳輸線上沒有功率傳輸。式 (2―4―12)中第一式的第一項為實數(shù) 1,表示在實軸方向的單位矢量 ,它是始終不變的。 一、阻抗圓圖 阻抗圓圖是由等反射系數(shù)圓和等阻抗圓組成 1. 等反射系數(shù)圓 距離終端 z處的反射系數(shù)為 ( )Γ = Γ = Γ c o s + Γ sin = Γ + Γj φ abze φ j φ j222 Γ+Γ=Γ ba abφΓΓa rc t g= 上式表明，在復(fù)平面上等反射系數(shù)模 的軌跡是以坐標原點為圓心、 為半徑的圓，這個圓稱為等反射系數(shù)圓。 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。 (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 。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(dǎo)納圓圖使用時，圓圖中的等值圓表示 G和 B圓。 因此 ， 微波傳輸系統(tǒng)一定要作到阻抗匹配 。 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(luò) 。 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。 分支匹配器又分為單分支、雙分支和三分支匹配器。 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 。 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)系到微波測量的系統(tǒng)誤差和測量精度，以及微波元器件的質(zhì)量等一系列問題。 R~X~ Γ φXjR ~+~
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