新版第二章-傳輸線理論課件ppt-文庫(kù)吧資料
2024-08-18 19:07本頁(yè)面
【正文】 2m inm in2λβφzπzβφΓ1=~ m i nU第二章 傳輸線理論 OCKUUρ1=Γ1Γ+1= ~~=m i nm a x精選 27 第二章 傳輸線理論 (二 ) 阻抗特性 ODm a xm a xm in1 Γ1 ΓUR ρI+= = =(2―4―19) 當(dāng)反射系數(shù)矢量落在 負(fù)實(shí)軸上 ,則電壓和電流同相 ,阻抗為純阻且最小 ,此處為電壓波節(jié)點(diǎn)和電流波腹點(diǎn) ,故該處歸一化電阻 m inm inm a x1 Γ1 ΓURKI= = =+(2―4―20) OC 由圖 2―4―4(c)可見 ,當(dāng)反射系數(shù)矢量落在上半平面內(nèi) ,則電壓超前電流 ,阻抗為感性 ,故 上半平面為感性阻抗的軌跡 。 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 ,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 。式 (2―4―12)中第一式的第一項(xiàng)為實(shí)數(shù) 1,表示在實(shí)軸方向的單位矢量 ,它是始終不變的。 精選 24 第二章 傳輸線理論 三、行駐波狀態(tài) (部分反射情況 ) 當(dāng)均勻無(wú)耗傳輸線終端接一般復(fù)阻抗 線上電壓、電流為 LLL jXRZ +=)](Γ1[=)()](Γ+1[=)(zIzIzUzUii歸一化電壓、電流分別為 )2(2)2(222Γ1=)(Γ1=)()(=)(~Γ+1=)(Γ+1=)()(=)(~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。 (ii) 與電壓波腹點(diǎn)相差 λ/4處永遠(yuǎn)是電壓波節(jié)點(diǎn) （電流波腹點(diǎn)），其振幅值為 0。 ( 3 ) 傳輸線終端短路時(shí)，輸入阻抗為 ( ) inin jXλ zπjZzβjZzZ =2tg= tg= 00精選 22 第二章 傳輸線理論 2. 終端開路 由于負(fù)載阻抗 ∞=LZ 因而終端電 流 0=2I( ) ( ) 2222210=?0=+=1=0 riri IIIIAAZI( ) 2222221 =?2=+=+=0 riiri UUUUUAAU沿線電壓 、 電流的復(fù)數(shù)表達(dá)式為 ( ) ( )( ) ( ) 2++ c o s s i n2=,+ c o s c o s2=,2222πtωzβItzitωzβUtzuii傳輸線終端開路時(shí)，輸入阻抗為 ( ) zβjZzZ in c t g= 0傳輸線終端開路時(shí)電壓、電流及阻抗的分布 φ φ 精選 23 第二章 傳輸線理論 綜上所述 ， 均勻無(wú)耗傳輸線終端無(wú)論是短路 、 開路還是接純電抗負(fù)載 ， 終端均產(chǎn)生全反射 ， 沿線電壓電流呈駐波分布 ， 其特點(diǎn)為： (i) 駐波波腹值為入射波的兩倍，波節(jié)值等于零。 1. 終端短路 ( ) 2222212 =?0=+=+=0 riri UUUUAAU( ) ( ) ( ) 22202220222102 =?2=2=1=+=1=0riiiriri IIIZUUUZIIAAZI復(fù)數(shù)表達(dá)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(shí)分布和振幅分布，如上圖 短路時(shí)的駐波狀態(tài)分布規(guī)律： ( 1 ) 瞬時(shí)電壓或電流在傳輸線的某個(gè)固定位置上隨時(shí)間 t作正弦或余弦變化，而在某一時(shí)刻隨位置 z也作正弦或余弦變化，但瞬時(shí)電壓和電流的時(shí)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。 (1)行波狀態(tài) 1= , 1= , 0=Γ Kρ(3)駐波狀態(tài) 0= , ∞= , 1=Γ Kρ(2)行駐波狀態(tài) 1Γ0 ∞1 ρ 10 K（匹配狀態(tài) ） 精選 18 第二章 傳輸線理論 七、傳輸功率 傳輸功率 為 為了簡(jiǎn)便起見，一般在電壓波腹點(diǎn) (最大值點(diǎn) )或電壓波節(jié)點(diǎn) (最小值點(diǎn) )處計(jì)算傳輸功率，即 ( ) KZUIUzP02m a xm i nm a x 21=21= 在不發(fā)生擊穿情況下，傳輸線允許傳輸?shù)淖畲蠊β史Q為傳輸線的 功率容量 KZUP brbr0221=( ) ( ) ( ){ } ( ) ( ( ) ) ( ) ( )zzPzZ zUzIzUzP ii r202e P=Γ12=R21= 表達(dá)式（ 1） 表達(dá)式（ 2） 精選 19 第二章 傳輸線理論 24 均勻無(wú)耗傳輸線工作狀態(tài)的分析 對(duì)于均勻無(wú)耗傳輸線，其工作狀態(tài)分為三種：(1)行波狀態(tài) ； (2)駐波狀態(tài) ； (3)行駐波狀態(tài) 一、行波狀態(tài) (無(wú)反射情況 ) 由此可得行波狀態(tài)下的分布規(guī)律： (1) 線上電壓和電流的振幅恒定不變 (2) 電壓行波與電流行波同相 ， 它們 的相位是位置 z和時(shí)間 t的函數(shù) (3) 線上的輸入阻抗處處相等 ， 且均 等于特性阻抗 ( )( )110, ( , ) c os( ), ( , ) c os( ) iiu z t u z t A ω t β zAi z t i z t ω t β zZ= = +
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