1、3. 傳輸線的特性參量有哪些？與什么有關？傳輸線的特性參量有哪些？與什么有關？4. 傳輸線的工作參量有哪些，及各自的定義？傳輸線的工作參量有哪些，及各自的定義？5.均勻傳輸線的特性阻抗與與輸入阻抗的區(qū)別？均勻傳輸線的特性阻抗與與輸入阻抗的區(qū)別？1. 集總參數(shù)和分布參數(shù)的區(qū)別？集總參數(shù)和分布參數(shù)的區(qū)別？2. 一對平行傳輸線是由什么等效而來？一對平行傳輸線是由什么等效而來？復習復習第三章第三章 微波電路理論基礎微波電路理論基礎五五. .無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 六六. .端接一般負載情況下，傳輸線的傳輸功率與端接一般負載情況下，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率傳輸效率 3.2 均

2、勻傳輸線的分布參數(shù)電路理論均勻傳輸線的分布參數(shù)電路理論 一、匹配狀態(tài)一、匹配狀態(tài)( (行波狀態(tài)行波狀態(tài)) )二、全反射狀態(tài)二、全反射狀態(tài)( (純駐波狀態(tài)純駐波狀態(tài)) ) 三、部分反射狀態(tài)三、部分反射狀態(tài)( (行駐波狀態(tài)行駐波狀態(tài)) )五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 這一節(jié)討論傳輸線上電壓，電流波的分布狀態(tài)。為這一節(jié)討論傳輸線上電壓，電流波的分布狀態(tài)。為簡化討論，可根據(jù)實用微波傳輸線是小損耗的具體情況簡化討論，可根據(jù)實用微波傳輸線是小損耗的具體情況假定它無耗，即假定它無耗，即 。110RG五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 前已述及，傳輸線上的波一般是

3、由入射波與反射波迭前已述及，傳輸線上的波一般是由入射波與反射波迭加而成，反射波是否存在，其大小又如何，完全取決于傳加而成，反射波是否存在，其大小又如何，完全取決于傳輸線端接的輸線端接的負載負載。負載不同，線上波的分布就不同負載不同，線上波的分布就不同，或者，或者說傳輸線的工作狀態(tài)就不同。說傳輸線的工作狀態(tài)就不同。 縱觀一切可能的負載所決定的波的分布狀態(tài)，可以分縱觀一切可能的負載所決定的波的分布狀態(tài)，可以分為三類，即三類工作狀態(tài)。為三類，即三類工作狀態(tài)。(3.39a)(一一) 行波狀態(tài)行波狀態(tài)因為，因為， ,故容易作出電壓、電流振故容易作出電壓、電流振幅沿線分布圖，即圖幅沿線分布圖，即圖3.3所

4、示。所示。 行波狀態(tài)的電壓、電流表達式為行波狀態(tài)的電壓、電流表達式為 2j zLLCUI ZU ze j zLCUI zeZj zLU ej zLU ej zLI e(3.39b) ,LLU zUI zI五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無反射波無反射波 行波行波LcZZ行波的工作參量為行波的工作參量為 incU zZzZI z 0UzzUz 111zSz (3.40)(3.41)(3.41)圖圖3.3五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)( )U z( )I zcLZZ 行波行波 行波的特點是行波的特點是(1)電壓、電流的電壓、電流的振幅沿線不變振幅沿線不

5、變，利用此特點可以通過測，利用此特點可以通過測量來判斷行波狀態(tài)；量來判斷行波狀態(tài)；(2)電壓、電流的相位隨電壓、電流的相位隨z減小而滯后，同一減小而滯后，同一z處的電壓、電處的電壓、電流流相位相同相位相同，線上為從波源到負載的單向行波；，線上為從波源到負載的單向行波；(3)因沒有反射波，反射功率為零，入射功率全被負載吸因沒有反射波，反射功率為零，入射功率全被負載吸收。因此行波狀態(tài)是傳輸能量所希望的工作狀態(tài)。收。因此行波狀態(tài)是傳輸能量所希望的工作狀態(tài)。z 當傳輸線終端短路、當傳輸線終端短路、開開路和接純電抗負載，即路和接純電抗負載，即 jXL時，線上的反射波幅度與入射波幅度相等，二者迭時，線上的

6、反射波幅度與入射波幅度相等，二者迭加，在線上形成純駐波。四種負載所決定的純駐波分布，加，在線上形成純駐波。四種負載所決定的純駐波分布，其其區(qū)區(qū)別別在于傳輸線在于傳輸線終端處波的相位不同終端處波的相位不同。下面分別加以討。下面分別加以討論。論。終端處反射系數(shù)為終端處反射系數(shù)為(3.43)(二二) 純駐波狀態(tài)純駐波狀態(tài)0,LZ 1.ZL 傳輸線終端短路傳輸線終端短路 LcLLcZZZZ 1 je五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 駐波狀態(tài)意味著入射波功率一點也沒有被負載吸收，駐波狀態(tài)意味著入射波功率一點也沒有被負載吸收，即負載與傳輸線完全失配。即負載與傳輸線完全失配。 純駐波純

7、駐波ZL=0由式由式(3.11)得電壓、電流表達式為得電壓、電流表達式為 由式由式(3.44)可以看出，傳輸線終端短路時，線上電壓、可以看出，傳輸線終端短路時，線上電壓、電流的振幅值正比于電流的振幅值正比于1與旋轉復矢量與旋轉復矢量 矢量和的矢量和的模，若取相對電壓、電流振幅作分布圖時，可由模，若取相對電壓、電流振幅作分布圖時，可由 21j zLU zUe 21jzU zeU 21jzI zeI作出。作出。21jzUe21LjzLUe 21j zLcUI zeZ21LjzLIe 21jzIej2 ze (3.44a)(3.44b)(3.45a)(3.45b)五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳

8、輸線的三類工作狀態(tài) 純駐波純駐波ZL=0圖圖3.4五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)(3.46a)(3.46b)1 2212cos2LLLOAz 1 2212cos2LLLOBz 算出不同算出不同z的的 和和 值，在圖值，在圖3.4上便可作出分布圖形，上便可作出分布圖形，圖中實線代表圖中實線代表 ，虛線代表，虛線代表 。OAOB( )/U zU( )/I zI 純駐波純駐波ZL=0 21jzU zeU(3.45a)如何推導如何推導L=?LcLLcZZZZ 1 je五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)1. 傳輸線上合成波電壓傳輸線上合成波電壓/電流振幅起伏變

9、化的原因是傳輸線上不同橫電流振幅起伏變化的原因是傳輸線上不同橫截面處入射波與反射波電壓或電流有截面處入射波與反射波電壓或電流有不同不同的相位關系。的相位關系。 2.由兩個相反方向傳輸?shù)男胁ㄏ嗷クB加而形成振幅起伏分布的合成由兩個相反方向傳輸?shù)男胁ㄏ嗷クB加而形成振幅起伏分布的合成波稱為波稱為駐波駐波。 3.反射波與入射波相位相反射波與入射波相位相同之處，合成波振幅最同之處，合成波振幅最大大, 為兩者振幅之和，稱為兩者振幅之和，稱為為波腹波腹；4. 反射波與入射波相反射波與入射波相位相反之處合成波振位相反之處合成波振幅最小為兩者振幅之幅最小為兩者振幅之差，稱為差，稱為波節(jié)波節(jié)。5. 由由等幅等幅的反

10、射波與入的反射波與入射波相互疊加而形成的射波相互疊加而形成的駐波為駐波為純駐波。純駐波。末端短路的理想傳輸線上電壓、電流的分布末端短路的理想傳輸線上電壓、電流的分布 純駐波純駐波ZL=0五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)末端短路的理想傳輸線上電壓、電流的分布末端短路的理想傳輸線上電壓、電流的分布 純駐波波節(jié)點處的振幅為零；而波腹點的振幅是入射波亦即反射波純駐波波節(jié)點處的振幅為零；而波腹點的振幅是入射波亦即反射波振幅的兩倍。振幅的兩倍。相鄰波節(jié)或波腹點相距二分之一波長。相鄰波節(jié)和波相鄰波節(jié)或波腹點相距二分之一波長。相鄰波節(jié)和波腹點相距四分之一波長。腹點相距四分之一波長。 圖圖

11、 (a)中用實線表示的電壓振幅分布曲線是中用實線表示的電壓振幅分布曲線是 t = T/4，和，和 t = 3T/4 時刻的純駐波電壓達到的振幅值；而用虛線表示的電流振幅時刻的純駐波電壓達到的振幅值；而用虛線表示的電流振幅分布曲線是分布曲線是 t = 0 和和 t = T/2 時刻的純駐波電流達到的振幅值時刻的純駐波電流達到的振幅值。純駐波電壓和電流到達純駐波電壓和電流到達振幅值的時刻相差振幅值的時刻相差 1/4 周期說周期說明，末端短路的理想傳輸線明，末端短路的理想傳輸線上任何觀察點處電壓與電流上任何觀察點處電壓與電流有有 90 相位差。相位差。 純駐波純駐波ZL=0五五 無耗傳輸線的三類工作

12、狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)因此，因此，整個傳輸線上純駐波電壓整個傳輸線上純駐波電壓達到振幅值的瞬間，純駐波電流瞬時達到振幅值的瞬間，純駐波電流瞬時值為零；反之純駐波電流達到振幅值值為零；反之純駐波電流達到振幅值的瞬間，純駐波電壓瞬時值為零。的瞬間，純駐波電壓瞬時值為零。 這說明，這說明，純駐波電壓和電流交替到達振幅值，間隔為純駐波電壓和電流交替到達振幅值，間隔為 T/4。在在末端短路末端短路的理想傳輸線上，由于入射波電壓和反射波電壓的理想傳輸線上，由于入射波電壓和反射波電壓在負載處的復振幅等幅反相，因此傳輸線上負載反射系數(shù)和任意在負載處的復振幅等幅反相，因此傳輸線上負載反射系數(shù)和任意觀察點的

13、反射系數(shù)分別為觀察點的反射系數(shù)分別為 1L， AB )2( j2jLee)(zzz 如果把負載阻抗如果把負載阻抗 ZL 0 代入表達式代入表達式 jL0L0LLe ZZZZ來求負載反射系數(shù)，同樣可以得到來求負載反射系數(shù)，同樣可以得到 L 1 的結果。的結果。 純駐波純駐波ZL=0傳輸線終端短路時，其工作參量為傳輸線終端短路時，其工作參量為輸入阻抗沿線的分布曲線如圖輸入阻抗沿線的分布曲線如圖3.5所示。所示。(3.50)(3.47) tgincU zZzjZzI z2jze 11S min0l(3.49)(3.48)五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)min44gLgl(3.3

14、8) 純駐波純駐波ZL=0如何得來如何得來結論記住結論記住為何等于為何等于0行波的駐波系行波的駐波系數(shù)是多少？數(shù)是多少？五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)如果把負載阻抗如果把負載阻抗 ZL = 0 代入等效阻抗表達式代入等效阻抗表達式)tan(j)tan(j)sin(j)cos()sin(j)cos()(L00L0L00L0zZZzZZZzZzZzZzZZzZ 同樣可以得到上面同樣可以得到上面 Z(z) = jZ0tan( z) = jX(z) 的結果。的結果。記住記住!對于末端短路的理想傳輸線，由于任意給定觀察點處電壓和對于末端短路的理想傳輸線，由于任意給定觀察點處電壓和

15、電流之間有電流之間有 90 相位差，因此相位差，因此等效阻抗等效阻抗(輸入阻抗輸入阻抗)為純電抗，且按為純電抗，且按正切函數(shù)規(guī)律分布。正切函數(shù)規(guī)律分布。Zin(z) tgincU zZzjZzI z末端短路的理想傳輸線上等效阻抗的分布末端短路的理想傳輸線上等效阻抗的分布 圖圖3.5 純駐波純駐波ZL=0提問短路狀態(tài)提問短路狀態(tài)(前提？前提？)末端反射系數(shù)是多少末端反射系數(shù)是多少?相位是多少？相位是多少？輸入阻抗？駐波系數(shù)？駐波相位？離負載半波長的整數(shù)倍輸入阻抗？駐波系數(shù)？駐波相位？離負載半波長的整數(shù)倍時，是電壓的啥點，電流的啥點？時，是電壓的啥點，電流的啥點？五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗

16、傳輸線的三類工作狀態(tài) 純駐波純駐波LZ 終端處的反射系數(shù)為終端處的反射系數(shù)為2 ，傳輸線終端開路，傳輸線終端開路LZ 由式由式(3.11)得電壓、電流表達式為得電壓、電流表達式為應用前面介紹的方法，不難作出傳輸線終端開路時電壓、應用前面介紹的方法，不難作出傳輸線終端開路時電壓、電流相對振幅沿線的分布圖，即圖電流相對振幅沿線的分布圖，即圖3.6所示。所示。01jLcLLcZZeZZ 21jzU zUe 21jzI zIe(3.51)(3.52a)(3.52b)五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 純駐波純駐波LZ 五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)圖圖3.6

17、終端開路終端開路傳輸線上電壓、電流傳輸線上電壓、電流1.末端開路的理想傳輸線上的任意觀察點處，合成波電壓和電流之末端開路的理想傳輸線上的任意觀察點處，合成波電壓和電流之間有間有 90 相位差。與末端短路的理想傳輸線相似。相位差。與末端短路的理想傳輸線相似。2. 末端開路的理想傳輸線上電壓、電流交替達到振幅值和零值的末端開路的理想傳輸線上電壓、電流交替達到振幅值和零值的時間間隔也都是時間間隔也都是 1/4 周期。周期。圖中實線表示圖中實線表示t 0 和和 t T/2 時刻合成波電壓振幅值；時刻合成波電壓振幅值；虛線表示虛線表示t T/4 和和 t 3T /4 時刻合成波電流達到的振幅值。時刻合成

18、波電流達到的振幅值。 純駐波純駐波LZ 傳輸線終端開路時，其工作參量為傳輸線終端開路時，其工作參量為 輸入阻抗沿線的分布曲線如圖輸入阻抗沿線的分布曲線如圖3.7所示。所示。 incU zZjZ ctgzjXI z 2jze S min4gl(3.55)(3.56)(3.53)(3.54)五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)對于末端開路的理想傳輸線，由于任意給定觀察點處電壓和電流對于末端開路的理想傳輸線，由于任意給定觀察點處電壓和電流之間有之間有 90 相位差，因此等效阻抗也為純電抗，且按余切函數(shù)規(guī)相位差，因此等效阻抗也為純電抗，且按余切函數(shù)規(guī)律分布。律分布。 純駐波純駐波LZ

19、 如何得來如何得來結論記住結論記住五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)經(jīng)過觀察：經(jīng)過觀察： 可以把開路線看成是短路線移動而成可以把開路線看成是短路線移動而成 /4g圖圖3.7 末端開路的傳輸線上等效阻抗的分布末端開路的傳輸線上等效阻抗的分布 Zin(z) 純駐波純駐波LZ 五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)Zin(z)Zin(z)比較末 端比較末 端短路和開路的短路和開路的理想傳輸線上理想傳輸線上等效阻抗的分等效阻抗的分布圖，沿傳輸布圖，沿傳輸線方向同樣可線方向同樣可以看出，以看出，兩種兩種狀態(tài)下的等效狀態(tài)下的等效阻抗的分布均阻抗的分布均錯開了錯開了 1/

20、4 個個相波長。相波長。LZ 五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)因此，在實踐中常常用因此，在實踐中常常用短路傳輸線來代替開路傳輸線短路傳輸線來代替開路傳輸線。把短路傳輸線上的等效開路點把短路傳輸線上的等效開路點看成是開路傳輸線的末端，就看成是開路傳輸線的末端，就可以用這條短路傳輸線來代替可以用這條短路傳輸線來代替開路傳輸線。開路傳輸線。 z用來代替開路傳輸線的短路傳輸線上，距離短路點用來代替開路傳輸線的短路傳輸線上，距離短路點 1/4 個相波長個相波長處是純駐波電壓的波腹點，純駐波電流的波節(jié)點，等效阻抗為無處是純駐波電壓的波腹點，純駐波電流的波節(jié)點，等效阻抗為無窮大，該點又

21、稱為窮大，該點又稱為等效開路點等效開路點。 開路線和短路線上電開路線和短路線上電壓、電流呈駐波分布，沿壓、電流呈駐波分布，沿線各處輸入阻抗為純電抗，線各處輸入阻抗為純電抗，表明它們只儲存能量而不表明它們只儲存能量而不傳輸能量，故不能作傳輸傳輸能量，故不能作傳輸線使用但可取適當長度作線使用但可取適當長度作諧振回路或電抗元件諧振回路或電抗元件之用。之用。 純駐波純駐波LZ 提問開路（前提？）狀態(tài)末端反射系數(shù)是多少提問開路（前提？）狀態(tài)末端反射系數(shù)是多少?相位是多相位是多少？輸入阻抗？駐波系數(shù)？駐波相位？離負載半波長的整少？輸入阻抗？駐波系數(shù)？駐波相位？離負載半波長的整數(shù)倍時，是電壓的啥點，電流的啥

22、點？數(shù)倍時，是電壓的啥點，電流的啥點？五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 純駐波純駐波LZ 終端處的反射系數(shù)為終端處的反射系數(shù)為(3.57a)3. ，終端接感性負載，終端接感性負載jLLZXLcLLcjXZjXZ LcLLcjXZjXZ1222cLLLcZ XtgXZ22221LcLcXZXZ(3.57b)(3.57c)五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 純駐波純駐波jLLZX電壓、電流相對振幅沿線分布如圖電壓、電流相對振幅沿線分布如圖3.8所示。所示。 21LjzU zUe 21LjzI zIe由式由式(3.11)得出電壓、電流表達式為得出電壓、電流表

23、達式為(3.58a)(3.58b)五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)圖圖3.8 純駐波純駐波jLLZX傳輸線端接感性負載時，其工作參量為傳輸線端接感性負載時，其工作參量為(3.61)(3.60)(3.62) LcinccLXZ tgzZzjZZX tgz2Ljze S min44gLgl(3.59)五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 純駐波純駐波jLLZX終端處的反射系數(shù)為終端處的反射系數(shù)為(3.63a)4. ，終端接容性負載，終端接容性負載jLLZX LcLLcjXZjXZ 1LcLLcjXZjXZ1222cLLLcZ XtgXZ(3.63b)(3.6

24、3c)五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 純駐波純駐波jLLZX 如何推導如何推導其其電壓、電流相對振幅沿線分布如圖電壓、電流相對振幅沿線分布如圖3.9所示。所示。 21LjzU zUe 21LjzI zIe由式由式(3.11)得出電壓、電流表達式為得出電壓、電流表達式為(3.64a)(3.64b)五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)圖圖3.9 純駐波純駐波jLLZX 傳輸線端接感性負載時，其工作參量為傳輸線端接感性負載時，其工作參量為(3.67)(3.66)(3.68) LcinccLXZ tgzZzjZZX tgz2Ljze S min44gLgl(3

25、.65)五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 純駐波純駐波jLLZX 五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 感性負載容性負載負載電壓負載電壓 VL 和負載電流和負載電流 IL 就相當于末端短路的理想傳輸線就相當于末端短路的理想傳輸線上，與負載距離為上，與負載距離為 z0 處的電壓處的電壓 V(z0) 和電流和電流 I(z0)。純電抗負載的純電抗負載的負載阻抗負載阻抗相當于末端短路的理想傳輸線上與負相當于末端短路的理想傳輸線上與負載距離為載距離為 z0 處的等效阻抗。處的等效阻抗。 ppLL00pppLL0arctan (0)24arctan (0)224XX

26、ZzXXZ 圖圖 純電抗負載傳輸線純駐波電壓、電流和等效阻抗分布純電抗負載傳輸線純駐波電壓、電流和等效阻抗分布 如果上式中如果上式中 XL ，則，則 z0 p/4，這就是我們在前面指出的用末，這就是我們在前面指出的用末端短路的理想傳輸線代替末端開路傳輸線的情形。端短路的理想傳輸線代替末端開路傳輸線的情形。五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)全反射狀態(tài)全反射狀態(tài)(駐波駐波)的共同特點：的共同特點：圖圖 純電抗負載傳輸線純駐波電壓、電流和等效阻抗分布純電抗負載傳輸線純駐波電壓、電流和等效阻抗分布 1. 在傳輸線上，反射系數(shù)在傳輸線上，反射系數(shù) z 1的位置，反射波電壓與入射波電的

27、位置，反射波電壓與入射波電壓等幅同相，反射波電流與入射波電流等幅反相。壓等幅同相，反射波電流與入射波電流等幅反相。該點是純駐波該點是純駐波電壓的波腹點電壓的波腹點即純駐波即純駐波電流的波節(jié)點電流的波節(jié)點，等效阻抗為無等效阻抗為無限大限大，因而稱為等效開路點，相當于并聯(lián)諧振。，因而稱為等效開路點，相當于并聯(lián)諧振。 純駐波純駐波五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)2. 在反射系數(shù)在反射系數(shù) (z) 1 的位置，反射波電壓與入射波電壓等幅反的位置，反射波電壓與入射波電壓等幅反相，反射波電流與入射波電流等幅同相，該點是純駐波相，反射波電流與入射波電流等幅同相，該點是純駐波電壓的波電壓

28、的波節(jié)點節(jié)點即純駐波即純駐波電流的波腹點電流的波腹點，等效阻抗為零等效阻抗為零，該點稱為等效短路，該點稱為等效短路點，相當于串聯(lián)諧振。點，相當于串聯(lián)諧振。 傳輸線上等效阻抗的變化規(guī)律是：傳輸線上等效阻抗的變化規(guī)律是： 等效開路等效開路 容性電抗容性電抗 等效短路等效短路 感性電抗感性電抗 等效開路等效開路 純駐波純駐波五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)3. 處于全反射狀態(tài)下的理想傳輸線上，沒有行波成分，處處都是處于全反射狀態(tài)下的理想傳輸線上，沒有行波成分，處處都是簡諧振動。簡諧振動。4. 無論電壓還是電流，兩個波節(jié)點之間有相同的相位，一個波節(jié)無論電壓還是電流，兩個波節(jié)點之間

29、有相同的相位，一個波節(jié)點兩側的相位相反。點兩側的相位相反。 5. 由于整個傳輸線上電壓和電流有由于整個傳輸線上電壓和電流有 90 相位差，通過傳輸線任何橫相位差，通過傳輸線任何橫截面上的有功功率即截面上的有功功率即平均功率為零平均功率為零。6. 純駐波狀態(tài)的理想傳輸線上電場與磁場之間不斷地交換能量。純駐波狀態(tài)的理想傳輸線上電場與磁場之間不斷地交換能量。 純駐波純駐波( (三三) ) 行駐波狀態(tài)行駐波狀態(tài) 傳輸線終端為一般負載，即傳輸線終端為一般負載，即ZL=RL+jXL(包括包括ZL=RLZc)時，線上存在部分反射，反射波幅度小于入射波幅度。因時，線上存在部分反射，反射波幅度小于入射波幅度。因

30、此，傳輸線上既有行波又有駐波稱為行駐波。此，傳輸線上既有行波又有駐波稱為行駐波。五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 行駐波行駐波 由式由式(3.11)可得出電壓、電流表達式為可得出電壓、電流表達式為(3.70a)(3.70b) 21j zLU zUe 21jzLI zIe 因為式中，因為式中， ， 故故jzLUU ej zLII e 2j zj zj zj zj zLLLLLLLU zU eUeUeU ee 12sinjj zLLLLI zIeIz(3.71a)(3.71b)12cosj zLLLLUeUz由上式可見，傳輸線終端接一般負載時，線上的電壓、電由上式可見，傳輸線

31、終端接一般負載時，線上的電壓、電流由兩部分組成；一部分是式流由兩部分組成；一部分是式(3.71)的第一項，它代表的第一項，它代表單單向行波向行波；第二部分是第二項，它代表；第二部分是第二項，它代表駐波駐波。行波與駐波成。行波與駐波成分的多少取決于為分的多少取決于為L，式中，式中L為為五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 行駐波行駐波22221LcLLLcLRZXRZX12222cLLLLcZ XtgRXZjjLLcLLLcRXZRXZ (3.72a)(3.72b)(3.72c)五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 行駐波行駐波圖圖3.11五五 無耗傳輸線的三

32、類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) 行駐波行駐波行駐波狀態(tài)的工作參量為行駐波狀態(tài)的工作參量為以下是輸入阻抗的幾個特殊值。以下是輸入阻抗的幾個特殊值。 LcinccLZjZ tgzZzZZjZ tgzmaxmaxmin1111LLccLLcUUZZZ SIUZ minminmax11LcLcUZUZISUZ (3.73)(3.74)(3.75)五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)電壓波腹處電壓波腹處的輸入阻抗的輸入阻抗電壓波節(jié)處電壓波節(jié)處的輸入阻抗的輸入阻抗(1) 在電壓波腹點即電流波節(jié)點處，等效阻抗最大且為純電阻，即在電壓波腹點即電流波節(jié)點處，等效阻抗最大且為純電阻，即(2)

33、 在電壓波節(jié)點即電流波腹點處，等效阻抗最小且為純電阻，即在電壓波節(jié)點即電流波腹點處，等效阻抗最小且為純電阻，即記住記住記住記住2210,1,2,4cingLZnZznZ(3.76)(3.77)五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)21,2,ingLZznZn(3)(4) LcinccLZjZ tgzZzZZjZ tgz(3.73) 行駐波行駐波由式由式(3.73)和和(3.75)可以導出可以導出負載阻抗負載阻抗與駐波系數(shù)，駐波相與駐波系數(shù)，駐波相位的關系式為位的關系式為 minmin1LcjStg lZZSjtg l201LjzLLe 111SS min44Lggl (3.78

34、)(3.79)(3.80)(3.81)五五 無耗傳輸線的三類工作狀態(tài)無耗傳輸線的三類工作狀態(tài) LcinccLZjZ tgzZzZZjZ tgz(3.73)minminmax11LcLcUZUZISUZ (3.75) 行駐波行駐波行波、純駐波的行波、純駐波的駐波系數(shù)是多少駐波系數(shù)是多少?反射系數(shù)是多少？反射系數(shù)是多少？傳輸線上任一點通過功率的時間平均值為傳輸線上任一點通過功率的時間平均值為 六六 端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率(一一) 傳輸功率傳輸功率六六 端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率 2222

35、21Re211Re2211Re112211Re12sin22112ccLccP zU Z I ZUUUUZUZUjzZUZ 22112cP zUZ (3.82)此式表明，傳輸線上任一點通過的功率等于該點的入射波此式表明，傳輸線上任一點通過的功率等于該點的入射波功率減去反射波功率。若傳輸線無耗，則線上各點通過的功率減去反射波功率。若傳輸線無耗，則線上各點通過的功率相等，也等于負載吸收的功率，即功率相等，也等于負載吸收的功率，即 2222112112cLLcP zUZUZ (3.83)式式(3.82)還可表為還可表為2j2(j )zzLLee 六六 端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率端接一般

36、負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率其中駐波系數(shù)其中駐波系數(shù) 22112cP zUZ (3.84)22112cUZS 2max2cUZ S11S 六六 端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率 當線上最大電壓達到當線上最大電壓達到擊穿電壓擊穿電壓時，所對應的傳輸功率時，所對應的傳輸功率稱為稱為擊穿功率擊穿功率，或稱為傳輸線的功率容量，表示為，或稱為傳輸線的功率容量，表示為式式(3.84)、(3.85)說明，線上耐壓一定時，駐波系數(shù)愈小傳說明，線上耐壓一定時，駐波系數(shù)愈小傳輸功率愈大，功率容量也愈大。輸功率愈大，功率容量也愈大。(3.85)22brbrcUPZ

37、 S六六 端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率(二二) 傳輸效率傳輸效率 傳輸線的傳輸效率定義為負載吸收的功率傳輸線的傳輸效率定義為負載吸收的功率PL與傳輸線與傳輸線輸入功率輸入功率P0之比，即之比，即0LPP 顯然，無耗傳輸線的傳輸效率為顯然，無耗傳輸線的傳輸效率為1(3.86)(3.87) 傳輸線損耗不可忽略時，其效率小于傳輸線損耗不可忽略時，其效率小于1。這時有。這時有六六 端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率由上式可見，當由上式可見，當|L|0時，有耗傳輸線的效率最大為時，有耗傳輸線的效率最大為2a

38、le式式(3.88)還可表為還可表為111ch2sh22alSalS22112LLLcPUZ 22222200011122alalLLccPUUeeZZ 222201LLalalLPPee (3.88)(3.89)(3.90)六六 端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率六六 端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率端接一般負載，傳輸線的傳輸功率與傳輸效率例例3.2有一段無耗傳輸線，當有一段無耗傳輸線，當終端開路時終端開路時測得輸入阻抗測得輸入阻抗Zin=-j25，當終端接負載，當終端接負載ZL=50時測得時測得Zin=(30+jXin)。試求傳輸線的特性阻抗試求傳輸線的特性阻抗Zc及終端接及終端接ZL=50時輸入阻