【正文】 解：先負載附近傳輸線的反射系數和駐波系數 12||1 ||1 e21)j1(21j1 j1j1 j100200j100 100200j100 LLj 4 50L 0LL ????????????????? ?????? ? ???? 和ZZ ZZ 考察各觀察點往負載方向看的的等效阻抗。 圖 中無耗傳輸線特性阻抗 Z0???100?(?)，把圖中的 P 點改為負載，負載阻抗 12 ZL???100???j200?(?)，單短路短截線分支點 T 與負載 P 的距離不變只是改用 lL????p 表示； A 點改為電源，電源內阻抗為 Z S???80???j60?(?)， A、 B之間的長度也不變只是改用 lS????p表示，短路短截線的長度為 pp 0 7 3 an3 6 0 ?? ???s。 T 點處不包括短路短截線的等效電源阻抗為 )()j1(2j1 j1j1 1)j2(j j)j2()8t a n (j)8t a n (j 0000 000pS0p0S0TS ??????????????????? ZZZZZZZZZZZZZ???? T 點處包括短路短截線在內的等效電源阻抗為 )(75j 1j11)(111 000TSTS ????????? ZZZsZZZ 電源匹配電路對主傳輸線實現(xiàn)行波匹配。 BC段是 1/4波長阻抗變換線，故 C點處的等效阻抗為 02B202C )(7525 325 ZZZZ ????? ）（ 故 TC段主傳輸線實現(xiàn)行波匹配，從 T 點往負載方向看的等效阻抗為 ZT????75?(?)???Z0 短路短截線支路的等效阻抗為 0pp0 j)(5j782t a n75j)t a n (j)( ZsZsZ ??????????? ??? ??? T 點處總的等效阻抗為 )j1(2)(j 37 . j1j1 75755j7 755j7)( )( 0TTT ??????????????? ?? ZZsZ ZsZZ 電源與 T 點分支點的距離為 lS????p/8 故從 P 點往負載方向看的等效阻抗為 *S000000pT0p0T0P )(75j150j1j1j1j31)j1(j 0 . 5j)j1()8t a n (j)8t a n (j ZZZZZZZZZZZZZ ?????????????????????? 與電源內阻抗成共軛匹配關系。 11 解：先考察各觀察點往負載方向看的等效阻抗。 解：由于負載阻抗的實部 RL???180???Z0???60，因此不能用并聯(lián)雙短路短截線匹配，調整第 1 個短路短截線的長度，使 s1????p，因此它不起作用。先判斷能否用并聯(lián)雙短路短截線匹配法實現(xiàn)匹配 ，如若不能，請試用圖 給出的并聯(lián)三短路短截線匹配法實現(xiàn)匹配。試計算兩個短路短截線支路的長度 s1和 s2，并驗證匹配結果。驗證如下： )( a nj)t a n(j)()( )( a n)100j200j(50 a n50j100j200 )t a n(j)t a n(j0pp020220pppp02020L0A??????????????????????????????????????????????ZZsZsZZZlZZlZZZZL????????? ZA???ZA????Z2(s2)???Z0 9 (2) 將負載支路和短截線支路特性阻抗改為 Z01???75?(?),而主傳輸線特性阻抗仍為 Z0???50?(?)， 如圖所示： )2c o s (21)2s i n (2j1)(1)(1)(e13741137 24j7175100j200 75100j200L2LL2L0101A01L01LLllZllZlZZZZZZ???????????????????????????? ?????? ? 由題意可知： ????????????????????)t a n (j)2c o s (21)2s i n (2j)2c o s (21101L2LL010L2L2L01sZllZZlZ????????????? 由以上方程可解得： ? ?p0ppL2L0012L)(720)(a rc c os72011)2c os ()2c os (???????????????????????????lZZll ? ? ? ?pp2L001L2L001L r c t a n3601)2s i n (21)2s i n (2)t a n (??????????????????????sZZlZZls 如圖 所示，傳輸線特性阻抗Z0???100?(?)，負載阻抗 ZL???80???j60?(?)，通過并聯(lián)雙短路短截線匹配法實現(xiàn)匹配，試計算兩個短路短截線支路的長度 s1和 s2。試求： (1) 分支線的接入位置與負載之間的距離 l和短路短截線的長度 s； (2) 如果負載支路和短路短截線支路的特性阻抗改為 Z0???75?(?)，重求 l和 s。試計算負載支路的長度 l和短路短截線支路的長度 s。 解：在本題中 ??????? 45482 pp ???? sl。已知，負載支路長度為 l????p/8，短路短截線支路長度為 s????p/8。L? 題 111圖 7 )t a n (200j215025050)t a n (100j250 )t a n (250j10025050)t a n (100j250 )t a n (250j100250)t a n (j)t a n (j)t a n (j)t a n (j)(0L001L010L0101L010L0LlllllZlZZ lZZZZlZZ lZZZZZZZl?????????? ?????????????????? ??? 91)(t a n1618 2)(t a n2020200 250)( 2222 ??????? lll ???? 化簡可得： tan2(? l)???9 ? |tan(? l)|???3 即 tan(? l)???3 [(? l)???90?] 和 tan(????? l)???3 [(? l)???90?] 因此有 (? l)???arctan3??? 和 (? l)???????arctan3??? 由上面關系以及c fccf ????? 22 ??? 即得 )GHz( 103)3a rc t a n(2)GHz( 1033a rc t a n29898?????? ???????????? ????lcflcf 即 ?(GHz)???f????(GHz) 可保持駐波系數 ????? ????GHz。????????ZY L 利用 ??/4 阻抗變換器把 ZL???100?(?)的負載與特性阻抗 Z0???50?(?)的無耗傳輸線相匹配，當工作頻率為 f???10?(GHz)時，求： (1) ?/4變換器的特性阻抗 Z01和長度 l；(2) 能保持 ?????。 L 題 18圖 6 )cm(3010103e131)(e131300150j450300150j450910p)(0L0LL???????? ?????????fczZZZZz???? 負載離電壓波節(jié)點近，因此在波節(jié)點接入，由????2?z1????180? 得 )(13001131131311131111(c m )720001pp01??????????????????????kZZz????? (2) 短路分支的長度和變換線的特性阻抗 Z01? 1 5 00 ,1 5 005001150450 11 jjBjjZY LLL ???????? 又因為終端短路分支提供的電納為： )cot(0 sjYjB ??? ，所以為抵 消掉負載的電納部分，需 )(( 5)s)t a n (1300115 001 ,00 cmsjBjBppL??????????? 此時， )(500Z ,50010139。 解： (1) 負載連線上的駐波比 由 ???? 得 ????(??)2???22???4 (2) 變換線的特性阻抗 )(202020 ??? ?ZZ (3) 負載阻抗 由已知條件可得 0L00L0L00L0ppL0pp0L0p 4j3j330t a nj30t a nj122t a nj122t a nj12 ZZZZZZZZZZZZZZZZZ ?????? ??????????? ??????????? ????????????????? 從上式中可解出 )(19 315j16100334j133j410030t a nj 30t a nj122t a n12j122t a nj1200000ppp0pp0p0L ??????????? ??????????? ??????????????????? ???????????? ????????ZZZZZZZZZZZ 亦可直接利用 ，即 )(19 315j1610030t a n4j1 30t a nj4100)t a n (j1 )t a n (j 110L ?????? ?????? ??? zzZZ ?? ?? 傳輸線的特性阻抗 Z0???300?(?)，負載阻抗 ZL???450???j150?(?)，工作頻率 f???1?(GHz)，如利 用 ??/4阻抗變換器來實現(xiàn)匹配，試求： (1) 變換線的接入位置 lL和特性阻抗 Z01； (2) 如將變換線直接接在負載與主傳輸線之間，則需在負載處并聯(lián)一短路分支，求短路分支的長度 s 和變換線的特性阻抗 Z01?。 解： (1) 變換線與負載之間連線上的駐波比 ?? ||1 ||1||)(e21 105330j45105330j45LL)2120j()2(jL120j0L0LLL??????????????????????????????? zzzZZZZ (2) 在電壓波腹點處進行匹配時連線的長度 在電壓波腹點處有 120????2? z???0的關系，因此有 6 6720200 ppp1 ??? ?????? lz 即 (3) 變換線的特性阻抗 )Ω(3105 )Ω(3153105 0L0010L ?????????? ?? ZZZZZZ (4) 變換線上的駐波比 ??3??? ?? 無耗傳輸線特性阻抗 Z0???100?(?)，通過 1/4 波長阻抗變換線實現(xiàn)了匹配，已知變換線上的駐波 比???????2，變換線與負載之間