傳輸線基本理論與圓圖第一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五描述傳輸線狀態的特征量傳輸線的狀態可由下列特征量來描述：1.電壓波V與電流波I2.電壓入射波Vi與電壓反射波Vr3.反射系數4.阻抗Z或導納Y5.駐波系數與駐波最小點位置dminZc=50ZLk,Zc傳輸線這5組特征量是相互等價的第二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五注意！各個特征量的定義各組特征量是等價的，也就是：知道1組特征量可以推出其它各組特征量。怎樣推算出來？了解各特征量之間的關系，沿傳輸線的關系第三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五1.電壓電流沿傳輸線變換關系式k,Zcz=0z傳播常數為k，特征阻抗為Zc的傳輸線電壓波與電流波均由入射波與反射波組成，即化成z=0處為：進一步第四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五電壓電流沿傳輸線變換關系式I前面的等式可寫成：或者更一般的情況為：這就是V和I沿傳輸線的變換關系！第五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五2.反射系數沿傳輸線變換關系式反向系數定義為反射波電壓與入射波電壓之比：z=0處的反射系數或者由坐標平移變換，得到：引入反射系數后，V與I的表示：電壓反向系數與電流反射系數的相差為180第六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五3.阻抗或導納沿傳輸線變換關系式阻抗定義為傳輸線上電壓與電流之比.由阻抗與反射系數的關系在Z＝0處阻抗為用(z)表示(0),用Z(z)表示(z),可得Z(0)與Z(z)之間的關系：or第七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五阻抗或導納沿傳輸線變換關系式I利用坐標平移關系，可得到：（把前式中的0換為z1,把z換為z2）這就是傳輸線上阻抗變換關系！第八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五例：長度為l的一段傳輸線的輸入阻抗如圖所示.其中：Z(-l)=Zin,Z(0)=ZL根據公式輸入阻抗與負載的關系第九頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五導納沿傳輸線變換關系式采用導納表示時，容易得到：or從以上關系可以看到：只要知道傳輸線上某點的特征量，即可知道傳輸線上任意點的特征量。第十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五反射系數沿傳輸線變換的圖示由前面講的變換關系可以看到：反射系數變換關系最簡單。由于阻抗Z是復數，反射系數V一般也為復數。在z=0處的反射系數為：模由反射系數變換關系：第十一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五V沿傳輸線變換的圖示I可得z=-l處的反射系數：隨著l的變化(orz變化)，反射系數的模不變化而只是相位變化，即減少2kl。因此，對于無耗線，反射系數的變換只是相角的變化。如圖所示，可以作反射系數復平面圖在V復平面圖上，當負載阻抗ZL不變時，傳輸線上V軌跡是以原點為圓心的一個圓，其半徑為且l變化/2,相位變化2第十二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五V、I沿傳輸線變換的圖示在z=-l處的歸一化電壓電流的模為設入射波電壓為1V：圓圖右半徑處：圓圖右半徑處：電壓模最大：電壓模最?。旱谑?，共二十三頁，編輯于2023年，星期五V、I沿傳輸線變換的圖示I這樣，由右端點和左端點可決定第一個電壓波腹點和電壓波節點的位置：(n=0)(n=0)同樣可以決定電流最大波腹和波節點的位置。電壓波腹點正好是電流波節點，電壓波節點正好是電流波腹點。第十四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五4.駐波如圖所示，圖中電壓沿傳輸線的分布為駐波駐波系數定義為：或者離開終端負載的第一個電壓波節點為：第一個波腹點在：駐波相位,dmin1是又一組特征量第十五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五特殊情況的電壓、電流分布1)負載開路情況電壓、電流分布為純駐波。第十六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五特殊情況的電壓、電流分布I2)負載短路情況電壓、電流分布為純駐波。第十七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五特殊情況的電壓、電流分布II3)負載匹配情況電壓、電流分布為行波。第十八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五阻抗(或導納)沿傳輸線變換

端接負載的傳輸線輸入阻抗表示為1)傳輸線與負載匹配時ZL＝ZC,V=0Z(z)=ZC2)負載開路時Z(0)=ZL=則輸入阻抗為kl<<1這時相當一個電容第十九頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五阻抗(或導納)沿傳輸線變換II3)負載短路時ZL＝Z(0)=0則得到kl<<1這時相當于一電感4)線長為/4時tan(kl)=則得到第二十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五阻抗(或導納)沿傳輸線變換的圖示傳輸線的阻抗變換負載開路負載短路傳輸線的狀態與特征參量k,ZC有關，但當k,ZC一定時，則只與負載有關（即只與傳輸線的縱向邊界條件有關）。第二十一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五小結、復習復習要點描述傳輸線狀態量的特征量有(V、I),(Vi，Vr),,Z(或Y),(,dmin)，高頻時，用描述傳輸線的狀態最好。它們相互之間可以轉換。沿傳輸線變換最簡單，由沿傳輸線變換可得到其他特征量沿傳輸線變換關系。對于給定傳輸線，傳輸線狀態由負載