1、會計(jì)學(xué)1電磁波的傳輸電磁波的傳輸(chun sh)第一頁，共126頁。第1頁/共126頁第二頁，共126頁。第2頁/共126頁第三頁，共126頁。傳輸線類型(lixng)0,0zzEH0,0zzEH第3頁/共126頁第四頁，共126頁。第4頁/共126頁第五頁，共126頁。 圖6.1（b）表示雙導(dǎo)線、同軸線、帶狀線和微帶線。主要傳輸橫電磁波（TEM波，沿縱向）和準(zhǔn)橫電磁波（準(zhǔn)TEM波，主波為TEM波，由填充介質(zhì)使 ，引起附加的TM波或TE波）。其中同軸線內(nèi)、外導(dǎo)體構(gòu)成空管傳輸線，存在(cnzi)主波TM波和TE波，內(nèi)導(dǎo)體為實(shí)心傳輸線，還同時(shí)存在(cnzi)附加的TEM波。雙導(dǎo)線適用于100MH

2、z以下米波及大于米波所有波長的電磁波，同軸線適用于3GHz以下分米波，帶狀線和微帶線適用于分米波和厘米波傳輸。0,0zzEH0,0zzEH第5頁/共126頁第六頁，共126頁。 圖6.1（c）表示介質(zhì)波導(dǎo)、介質(zhì)鏡像波導(dǎo)和介質(zhì)光波導(dǎo)。介質(zhì)傳輸線是利用全內(nèi)反射基于表面波原理(yunl)制成的表面波傳輸線。介質(zhì)波導(dǎo)和介質(zhì)鏡像波導(dǎo)適用于微波（包括毫米波和亞毫米波），介質(zhì)光波導(dǎo)適用于光波傳輸。 傳輸線隨頻率的演化過程 第6頁/共126頁第七頁，共126頁。雙導(dǎo)體雙導(dǎo)體(dot)傳傳輸線輸線同軸導(dǎo)線同軸導(dǎo)線(doxin)空管波導(dǎo)空管波導(dǎo)(b do)介質(zhì)傳輸線介質(zhì)傳輸線 要求 ，以形成U，I 的波動傳輸；f

3、，輻射損耗，要求 。ld 一根單線延展為閉合空心導(dǎo)管包圍另一根單線，填充絕緣介質(zhì)：外導(dǎo)體屏蔽隨f 增大的輻射損耗和外界干擾，填充介質(zhì)起緣絕作用。 抽出同軸導(dǎo)線內(nèi)導(dǎo)體和填充介質(zhì)：避免內(nèi)導(dǎo)體高頻集膚效應(yīng)的導(dǎo)體損耗和填充介質(zhì)的介質(zhì)損耗；內(nèi)截面變大，功率容量增加。 避免空管波導(dǎo)頻帶窄，笨重、工藝加工難和批量成本高的缺點(diǎn)，具有損耗小、加工方便、重量輕、成本低和便于微波集成的優(yōu)點(diǎn)。,f,f,f第7頁/共126頁第八頁，共126頁。 航空、航天(hngtin)等空間科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，對微波系統(tǒng)提出了體積小、重量輕、可靠性高、性能優(yōu)良、一致性好和成本低等要求，促進(jìn)了微波集成電路的發(fā)展。微波(wib)集成電路微

4、波技術(shù)半導(dǎo)體器件集成電路的結(jié)合形成的平面型結(jié)構(gòu)電路第8頁/共126頁第九頁，共126頁。第9頁/共126頁第十頁，共126頁。6.2 導(dǎo)行電磁波的一般導(dǎo)行電磁波的一般(ybn)傳輸特性分析傳輸特性分析 導(dǎo)波理論（場分析(fnx)法）用于嚴(yán)格分析(fnx)規(guī)則金屬波導(dǎo)內(nèi)導(dǎo)行電磁波的理論。電磁導(dǎo)波特性沿傳輸線的縱向傳輸特性縱向傳輸特性；在橫截面內(nèi)的橫向分布特性橫向分布特性。 縱向縱向(zn xin)場量法場量法 圖6.4 表示任意截面無限長均勻規(guī)則金屬波導(dǎo)。 已知無源空間場矢量波動方程第10頁/共126頁第十一頁，共126頁。 設(shè)圖6.4中取直角坐標(biāo)系z軸與波導(dǎo)軸重合，時(shí)諧場沿+z方向(fngxi

5、ng)傳播，則方程（6.1）的解 縱向場量法將矢量波動方程(fngchng)分解為標(biāo)量波動方程(fngchng)，再按邊界條件匹配特點(diǎn)將場量劃分為縱、橫向分量；不必求所有分量，只須先求與縱向邊界條件匹配的縱向場標(biāo)量方程(fngchng)的縱向場標(biāo)量后，再按縱、橫向場關(guān)系式由已知縱向場分量求橫向場分量。222222200 kkk (6.1a) (6.1b)式中 。EEHH , , , )e , , , )e yzyzx y zx yx y zx y (6.2a) (6.2b)EEHH()()(將式（6.1）中的E、H和 分解為直角(zhjio)分量第11頁/共126頁第十二頁，共126頁。 代入

6、方程(fngchng)（6.1）得式中 作用于式（6.2）即出現(xiàn) 。只考慮 的縱向標(biāo)量方程22222222ztxyxy ， iz22222222222() () () xxyyzzxxyyzzxyEEEHHHxyzz (6.3a) (6.3b)(6Eaaa Ha a a .3c)222222+(+) , +(+) = tiiiiiEkE =0 i= x,y,zHkH0 (6.4a)(6.4b), ,222222 +(+)0 +(+) = 0 xyzzxyzzEkE = HkH(6.5a)(6.5b)按式（6.2）得方程的解第12頁/共126頁第十三頁，共126頁。 縱、橫場分量關(guān)系由麥克斯韋(

7、mi k s wi)方程旋度式建立，有 = j = j EHHE (6.7a)(6.7b) , , , ) , , , ) yzzzyzzzE x y zE x y eHx y zHx y e ()( (6.6a) ()( (6.6b ) + = j = j zyxzxyEEHyEE Hx(6.8a)(6.8b) j + = j yxzzyxEEHxyHHEy (6.8c)(6.8d)第13頁/共126頁第十四頁，共126頁。 = j j zxyyxzHH ExHHExy(6.8e) (6.8f)221 = (+ j) 1 = ( j) zzxczzycEHEkxyEHEkyx(6.9a)(6

8、.9b)221 = ( j +) 1 = ( j +) zzxczzycEHHkyxEHHkxy(6.9c)(6.9d) 222 = + ckk(6.9e)第14頁/共126頁第十五頁，共126頁。2222 = 0 = 0 xyzczxyzczE +k EH +k H(6.10a)(6.10b) 對于TEM波，有 和 ，式（6.9）變?yōu)?zE0zH 21,0 xyxycEEHHk 看出(kn ch)式（6.9）構(gòu)成一組無意義的零解。獲得非零解的存在條件只能取 1. 橫電磁波的一般傳輸特性橫電磁波的一般傳輸特性222 = 0+ = 0 ckk或(6.11)第15頁/共126頁第十六頁，共126頁

9、。 式（6.11）代入方程（6.10），將橫向分量考慮(kol)進(jìn)去，得 它與無源區(qū)二維靜態(tài)場 和 滿足相同拉普拉斯方程。看出凡是存在二維靜態(tài)場的系統(tǒng)中必定存在凡是存在二維靜態(tài)場的系統(tǒng)中必定存在 TEMTEM模，這樣的系統(tǒng)也可以用作傳輸模，這樣的系統(tǒng)也可以用作傳輸TEMTEM波的導(dǎo)波系統(tǒng)，且其橫波的導(dǎo)波系統(tǒng)，且其橫向分布模式與二維靜態(tài)場具有相同形式向分布模式與二維靜態(tài)場具有相同形式。因此，求導(dǎo)波的TEM模式，只需按求靜態(tài)場的方法先求導(dǎo)波的橫向分布函數(shù)，再乘以縱向傳播因子 。,sx yE,sx yHzeTEM波的傳輸特性(txng)（由波解的物理參量說明）22 ( , ) = 0 , ( , )

10、 = 0 xyxyx y x y (6.12)EH第16頁/共126頁第十七頁，共126頁。 （1）傳播常數(shù)和相速 由式（6.11）知 ，即jjjk 由此得TEM模導(dǎo)行波的相速看出TEM模導(dǎo)行波是與頻率無關(guān)(wgun)的非色散波。（2）波阻抗 將Ez=0和Hz=0代入式（6.8b、d），得0, (6.13)1 (6.14) P第17頁/共126頁第十八頁，共126頁。jjxyyxEHHE 上式中Ex與Hy的比值定義為TEM模導(dǎo)行波的波阻抗，可利用 得 j 看出ZTEM與頻率無關(guān)。 由以上分析可知 ，導(dǎo)波系統(tǒng)(xtng)中的TEM波與無界空間中的均勻平面波具有相同的傳播特性：在任何頻率下都能傳播

11、非色散橫電磁波。TEM = (6.15)xyEZH第18頁/共126頁第十九頁，共126頁。TM,00,6.10aTE,00,6.10bzzzzEHEH波和只考慮方程；波和只考慮方程。 式（6.9）中Ez 或Hz 不等于零，式（6.9）變?yōu)?21,xyxycEEHHk非零值 獲得非零解的存在(cnzi)條件可取 TM波，TE波的傳輸特性 （1）傳播常數(shù)和相速 觀察式（6.6）的傳播因子 ，由式（6.9e）知其中ze222 0+ 0 ckk或(6.16)第19頁/共126頁第二十頁，共126頁。式中，fc稱為截止頻率或臨界頻率（下標(biāo)“c”表示(biosh)截止）。2222= (6.17)cckk

12、k (6.18)2cckf22j1j = (6.19)1 (6.21)1Pcff22221= (6.22)11gcckffff第22頁/共126頁第二十三頁，共126頁。cff由式（6.23）可以(ky)定義TM波的波阻抗2222 (6.23a) (6.23b)j (6.23c)j zxczyczxczycEEkxEEkyEHkyEHkx (6.23d)第23頁/共126頁第二十四頁，共126頁。式（6.19）代入式（6.24a），得對于(duy)TE波，將Ez=0代入式（6.9），得TM (6.24a)jyxyxEEZHH2TMTM2TM1 , = (6.24b)j1j , 1= (6.26

13、b)1jj , (6.48a)2 (6.48b)ccaba第51頁/共126頁第五十二頁，共126頁。 解：解： （1）多模傳輸）多模傳輸(chun sh)條件條件 c 利用式（利用式（6.41b）計(jì)算出幾個較低模式的截止波長）計(jì)算出幾個較低模式的截止波長T E10T E20T E01245.72 m m22.86 m m220.32 m mcccaab看出信源工作(gngzu)波長=5cm時(shí)不能傳輸任何(rnh) TEmn模式的波；（3）=3cm時(shí)的截止頻率、相位常數(shù)、波導(dǎo)波長、相速和波阻抗等于多少？第52頁/共126頁第五十三頁，共126頁。 =3cm時(shí)只能傳輸 TE10模式(msh)的波

14、； =2cm時(shí)能傳輸 TE10， TE20和TE01三種模式(msh)的波。 （2）=2cm時(shí)的單模工作條件T ET E1 02 0cc即知 （3）=3cm時(shí)，只能傳輸TE10主模的波，m=1和n=0代入,利用公式（6.47）直接求解(qi ji)，并將波長換寫為頻率 ，可得823 1010 GHz3 10cf8TE9100013 106.56 10Hz2222.862ccfaa 45.7222.86mmmm第53頁/共126頁第五十四頁，共126頁。10TE222.11.111082TE21092.11298TE8102.11TE0102.112101()1()10.656158 rad/

15、m3 103 103.9710m6.56 101()1()10 103 103.9710m/ s0.7551()337499.40.7551()ccgcpccffkfcfffcffZff 【例【例6.2】矩形波導(dǎo)中的電場幅值達(dá)到擊穿值】矩形波導(dǎo)中的電場幅值達(dá)到擊穿值 Ebr時(shí)所能承受的最大功率稱為功率容量時(shí)所能承受的最大功率稱為功率容量 Pbr。已知矩形波導(dǎo)中傳輸。已知矩形波導(dǎo)中傳輸(chun sh)的電磁波為的電磁波為 TE10模。（模。（1）寫出相應(yīng)的傳輸）寫出相應(yīng)的傳輸(chun sh)功率和功率容量的表示功率和功率容量的表示第54頁/共126頁第五十五頁，共126頁。6cma 3cmb

16、 3GHzf 解：解： （1 1）波導(dǎo)中的傳輸）波導(dǎo)中的傳輸(chun sh)(chun sh)功率一般形式功率一般形式*0020011Re() dRe()dd221| dd2abttzSabtPxyExyZ EHSEHa對于(duy) TE10模，代入式（6.44a）的值Et=Ey，得矩形波導(dǎo) TE10模的傳輸功率20TE00102200TETE10101(sin) dd2()44abaPHxxyZaabaabHEZZ 第55頁/共126頁第五十六頁，共126頁。看出 是 在矩形波導(dǎo)寬邊中心(zhngxn) 處場強(qiáng)幅度的峰值。在正常條件下 E01l第89頁/共126頁第九十頁，共126頁。

17、問題問題(wnt)：如何從物理概念上解釋各分布參量的效應(yīng)？：如何從物理概念上解釋各分布參量的效應(yīng)？ 3傳輸線方程傳輸線方程(fngchng)的穩(wěn)態(tài)解的穩(wěn)態(tài)解第90頁/共126頁第九十一頁，共126頁。( , )( , )u z ti z t(d , )( , )d ( , )(d , )( , )d ( , )u zz tu z tu z ti zz ti z ti z t其瞬時(shí)形式(xngsh)用復(fù)數(shù)表示為基爾霍夫定律(dngl)應(yīng)用于傳輸線上dz段，利用()iuLiLttt ()quicuctttjj( , )R e( ) (6.64a)( , ) Re ( ) (6.64b)ttu z

18、tUz ei z tI z e第91頁/共126頁第九十二頁，共126頁。得0000( , )d( , )d( , )(d , )0( , )d( , )d( , )(d , )0i z tRz i z tLzu z tu zz ttu z tGz u z tCzi z ti zz tt簡化(jinhu)為0000( , )d ( , )d( , )d( , )d ( , )d( , )di z tu z tRz i z tLztu z ti z tGz u z tCzt方程(fngchng)兩邊除以dz，得傳輸線方程(fngchng)（或電報(bào)方程(fngchng)）應(yīng)用(yngyng)式（6

19、.64）寫為復(fù)數(shù)形式0000( , )( , )( , ) (6.65a)( , )( , )( , ) (6.65b)u z ti z tR i z tLzti z tu z tG u z tCzt第92頁/共126頁第九十三頁，共126頁。 單位長度串聯(lián)阻抗； 單位長度并聯(lián)導(dǎo)納。000jZRL000jYGC看出傳輸線單位(dnwi)長度電壓（電流）變化等于其串聯(lián)阻抗（并聯(lián)導(dǎo)納）上電壓降（分流電流）。式中 方程(fngchng)（6.66）對z求導(dǎo)，得00d( )( ) (6.66a)dd ( )( ) (6.66b)dU zZ I zzI zY U zz20022002d( )( ) 0

20、(6.67a)dd( )( ) 0 (6.67b)dU zZ Y U zzI zZ Y I zz第93頁/共126頁第九十四頁，共126頁。20 00000(j)(j)Z YRLGC通解(tngji)為式中且有222222d( )( ) 0 (6.68a)dd( )( ) 0 (6.68b)dU zU zzI zI zz( ) (6.69a)zzU zAeBe01 d( )1( )( ) (6.69b)dzzcU zI zAeBeZzZ000000000000j (6.70a)j(j)(j) =+ j (6.70b)cZRLZYGCZ YRLGC第94頁/共126頁第九十五頁，共126頁。 z

21、c 傳輸線特性阻抗； 傳輸線衰減常數(shù)； 傳輸線相位常數(shù)。 通解可寫為瞬時(shí)(shn sh)形式 【例【例6.3】已知傳輸線的終端】已知傳輸線的終端(zhn dun)電壓電壓 U0 和終端和終端(zhn dun)電流電流 I0，如圖，如圖6.25所示。假定傳輸線的傳輸特性參量為所示。假定傳輸線的傳輸特性參量為 和和 Zc，求該傳輸線上任意點(diǎn)的電壓和電流。，求該傳輸線上任意點(diǎn)的電壓和電流。 -( , )( , )( , ) =e cos()+ecos() (6.71a) ( , )( , )( , )1 = e cos()ecos() (6.71b) zzzzcu z tuz tuz tAtzBtz

22、i z tiz tiz tAtzBtzZ第95頁/共126頁第九十六頁，共126頁。 解：解： 將z=0處的U（0）=U0和I（0）=I0代入式（6.69），得001()cUABIABZ由此解得00001()21()2ccAUI ZBUI Z 將A和B代入式（6.69），得 00000022zzcczzUI ZUI ZU zUzUzeeU eU e （6.72a）第96頁/共126頁第九十七頁，共126頁。 傳輸(chun sh)波的傳輸(chun sh)特性 傳輸特性(txng)參量表征波傳輸特性(txng)，由傳輸線尺寸、填充媒質(zhì)及工作頻率確定的參量。 1特性(txng)阻抗 000000

23、 1 () (6.72b)22 zzccczzI zIzIzUI ZUI ZeeZI eI e= = 0000 cos+ jsin (6.73a) cosjsin (6.73b)ccU zUzI ZzUI zIzzZ對于無損耗傳輸線，取 ，代入式（6.72）可得j第97頁/共126頁第九十八頁，共126頁。 對于(duy)無耗線（R0=0，G0=0），得式（6.75b）中已取 和 。0ln(2/)CDd02lnDLd 2傳播常數(shù)傳播常數(shù) 由式（6.70b）的兩邊平方后，可得一復(fù)數(shù)等式，令其實(shí)部和虛部分別相等，再聯(lián)立求解(qi ji)含未知量和的兩個方程，可求得0000j( )( ) (6.74

24、)( )( )jcRLUzUzZIzIzGC 00 (6.75a)1202In (6.75b)ccrLZCDZd第98頁/共126頁第九十九頁，共126頁。 3相速和波長相速和波長(bchng) 由式（由式（6.71）和（）和（6.77），得），得 傳輸線的工作傳輸線的工作(gngzu)狀態(tài)狀態(tài)傳輸線的工作傳輸線的工作(gngzu)狀態(tài)由其工作狀態(tài)由其工作(gngzu)狀態(tài)參量描述。狀態(tài)參量描述。12222222200000000122222222000000001 ()()() (6.76a)21 ()()() (6.76b)2RLGCL CR GRLGCL CR G000 , (6.77)

25、L C001 2 (6.78)pL C第99頁/共126頁第一百頁，共126頁。jtan( )( ) (6.79)( )jtanLcinccLZZzU zZzZI zZZz第100頁/共126頁第一百零一頁，共126頁。002fL C （2）反射系數(shù)（描述(mio sh)反射程度） 取無耗線（ ），式（6.72）中jj00j001()()21()()2zczcUzUI ZeUzUI Ze式（6.80）變?yōu)? )( ) (6.80)( )UzzUz00j(2)j200000jj000000000( ) (6.81a) | | | | (6.81b)( )| | zzccccLcLccLcLcUI

26、 ZzeeUI ZUUI ZZZZZeeUUI ZZZZZz對于無耗線：第101頁/共126頁第一百零二頁，共126頁。 （3）駐波系數(shù)（描述(mio sh)駐波化程度） 還可引入行波系數(shù)（描述(mio sh)行波化程度）（4）工作狀態(tài)(zhungti)參量間的關(guān)系 從不同角度描述傳輸線上電壓（或電流）波同一工作狀態(tài)的物理量及其變化的范圍，必定存在一一對應(yīng)關(guān)系。 由式（6.72）和（6.80）知maxmin|( )| (6.82)|( )|U zU zminmax|( )|1 (6.83)|( )|U zKU z( )( )( ) ( )1( ) (6.84a)( )( )( ) ( )1(

27、) (6.84b)U zUzUzUzzI zIzIzIzz第102頁/共126頁第一百零三頁，共126頁。( )1( ) ( ) (6.85a)( )1( )( ) ( ) (6( )incincincU zzZzZI zzZzZzZzZ有或0000.85b) 06.796.81a(0)(0)6.851 , (6.86)1inLLcLcLczZZZZZZZZ在的負(fù)載終端處，由式（）和（）知和，代入式（）得第103頁/共126頁第一百零四頁，共126頁。式（6.82）變?yōu)榛騧axmin|( )|( )|( )| (6.87a)|( )|( )|( )| (6.87b)U zUzUzU zUzUz

28、001 | 1 |( ) | / |( ) |1 |( ) | = 1 |( ) | / |( ) |1 |( ) |1 |UzUzzUzUzz(6.88a)01(z) (6.88b)1=由式（6.83）可知(k zh)001( )1| 1 = (6.89)1( )1|zKz第104頁/共126頁第一百零五頁，共126頁。0( )inXz 0()110zK 2行波狀態(tài)行波狀態(tài) 行波狀態(tài)行波狀態(tài)無反射無反射(fnsh)工作狀態(tài)，有工作狀態(tài)，有 。 將將 代入式（代入式（6.72），得），得( )0z( )0Uz000000( )( )2( )( )2zzczzcccUI ZU zUzeU eUI

29、 ZUI zIzeeZZ第105頁/共126頁第一百零六頁，共126頁。0j0011UUej 圖6.27表示終端阻抗匹配(z kn p pi)（ZL=ZC）線上的行波電壓、電流分布，式（6.79）變?yōu)?000( , )| cos() (6.90a)|( , )cos() (6.90b)cu z tUtzUi z ttzZ( ) (6.91)incZzZ圖6.27 終端阻抗匹配線上的行波電壓、電流(dinli)分布狀態(tài)圖第106頁/共126頁第一百零七頁，共126頁。 3 3駐波駐波(zh b)(zh b)狀態(tài)狀態(tài) 駐波狀態(tài)全反射工作狀態(tài)，有 。 由式（6.81）和（6.86）知滿足全反射工作的

30、條件：( )1z短路（ZL=0）；開路（ZL）；純電抗（ZL=XL）。短路傳輸線的純駐波工作狀態(tài)(zhungti)特性第107頁/共126頁第一百零八頁，共126頁。利用 、 和 ，上式變?yōu)閖00oUUe0j00IIej2je ZL=0代入式（6.79）或由式（6.92）,得00( )j2sin (6.92a) ( )2cos (6.92b)UzUzI zIzj00j00( , )Re( ) = 2sin| cos() (6.93a)2( , )Re ( ) = 2coscos() (6.93b)ttu z tU z ez Uti z tI z ez It( )jtan (6.94)incZz

31、Zz 代入式（6.86）知 ，式（6.81a）變?yōu)?，又 和 ，代入式（6.84）得j1oe j2( )zze j( )ZoUzU ej0( )ZIzI e0LZ 第108頁/共126頁第一百零九頁，共126頁。 圖6.28表示(biosh)傳輸線上的駐波狀態(tài)。第109頁/共126頁第一百一十頁，共126頁。 看出正弦和余弦表示傳輸線上各點(diǎn)電壓和電流在空間位置上有/4的相移。 式（6.93）中時(shí)間余弦表示在相同位置 z 上電壓和電流在原位置作周期性時(shí)諧振蕩，相差 。 圖（b）：式（6.95）中振幅隨位置的駐波分布變化規(guī)律2 當(dāng) 時(shí)，在 處，（n=0，1， 2，）(21)2nnzn2(21)4n

32、nzn00|( )| |2| |sin| (6.95a)| ( )| |2| |cos| (6.95b)U zUzI zIz第110頁/共126頁第一百一十一頁，共126頁。有 看出電壓波節(jié)（或波腹）點(diǎn)處就是電流波腹（或波節(jié)）點(diǎn)。 圖（c）：式（6.94）表示短路線沿線的輸入阻抗分布為純電抗 。j(0( )ininXXz 電壓波節(jié)點(diǎn)： ，串聯(lián)諧振； 電壓波腹點(diǎn)： ，并聯(lián)諧振； ： ，純電感； ： ，純電容。( )0inZz ( )inZz ( 0)4z( )j( )ininZ zXz()42z( )j( )ininZ zX z0m inm ax0m axm in( )0,( )2( )2,(

33、)0UzI zIUzUI z第111頁/共126頁第一百一十二頁，共126頁。駐波狀態(tài)無耗傳輸線的特性駐波狀態(tài)無耗傳輸線的特性 （1）沿線電壓和電流的振幅隨位置呈駐波分布，空間相差為 ，無能量傳輸； （2）沿線任意位置的電壓和電流在原處隨時(shí)間做周期性時(shí)諧振蕩，時(shí)間相差為 ； （3）沿線輸入阻抗具有純電抗性和 阻抗變換性，利用短路線這一周期性變換特性可制成電抗元件。2444混合混合(hnh)波狀態(tài)波狀態(tài) 混合波（或行駐波）狀態(tài)部分反射(fnsh)工作狀態(tài)，有 。0( )1z第112頁/共126頁第一百一十三頁，共126頁。j0( )zUzUej0( )zIzI ej 20()zz e上式表示傳輸

34、線上的電壓和電流中，含 的部分為單向0(1)入射行波，含 的部分為駐波，且電壓和電流的駐波分布的空間相差為 ，如圖6.29所示。40j- j000j- jjj00000j0000j- j00j0000( ) 22 (1)2cos (6.96a)( ) (1)j2sin zzzzzzzzzzUzUeUeeeUeUUeUeUzI zI eI eI eIz (6.96b)第113頁/共126頁第一百一十四頁，共126頁。 傳輸線的阻抗匹配傳輸線的阻抗匹配(z kn p pi) 1傳輸線的阻抗匹配傳輸線的阻抗匹配(z kn p pi)狀態(tài)狀態(tài)第114頁/共126頁第一百一十五頁，共126頁。 （2）源

35、阻抗匹配）源阻抗匹配(z kn p pi)（3）負(fù)載(fzi)阻抗匹配 串聯(lián) 阻抗變換器法； 匹配方式 支節(jié)調(diào)配器法。4 2傳輸線的阻抗匹配方法傳輸線的阻抗匹配方法* (6.97a)ingZZ (6.97b)gcZZ (6.97c)LcZZ第115頁/共126頁第一百一十六頁，共126頁。 阻抗變換器法當(dāng) 時(shí)，在其間加接一段長 、特性阻抗 ZCL的傳輸線以實(shí)現(xiàn)匹配(ppi)的方法，如圖6.30（a）、（b）所示。LCRZ4第116頁/共126頁第一百一十七頁，共126頁。4242z2jtan2jtan2LCLCLinCLLCLLZZZZZRZZ 【例【例6.4】當(dāng)傳輸線終端接入復(fù)阻抗負(fù)載時(shí)，將會產(chǎn)生】當(dāng)傳輸線終端接入復(fù)阻抗負(fù)載時(shí)，將會產(chǎn)生(chnshng)部分反射，形成混合波狀態(tài)，如圖部分反射，形成混合波狀態(tài)，如圖6.30（d）所示。（）所示。（1）寫出復(fù)）寫出復(fù) 看出當(dāng)匹配傳輸線的特性阻抗 時(shí)，代入上式得 ，由此實(shí)現(xiàn)了傳輸線上 與 RL的匹配。 無耗傳輸線的 ， 阻抗變換器只適合匹