如果終端負載阻抗等于均勻線的特性阻抗，即Z2=Zc，則均勻線的電壓與電流都沒有反向行波而只有正向行波存在。這種工作狀態稱為負載與傳輸線相匹配的狀態。

反向行波的存在是由于正向行波的傳輸線終端受到不與線路相匹配的負載的反射而引起的。反向行波又稱為反射波，正向行波又稱為入射波。第1頁，課件共39頁，創作于2023年2月1

)(j)(

),(0222=?=￥==N2XZZZ純電抗，開路短路當：終端反射系數

終端反射系數為均勻線終端，電壓的反射波相量與入射波相量之比，或者該處電流的反射波相量與入射波相量之比。終端反射系數注意反射系數是一個復數，反映了反射波與入射波在幅值和相位上的差異；反射系數的大小與傳輸線特性阻抗和終端負載阻抗有關；全反射匹配0

C2=?=N2ZZ當：第2頁，課件共39頁，創作于2023年2月對于終端匹配的均勻線，其終端反射系數工作在匹配狀態下的傳輸線稱為無反射線。第3頁，課件共39頁，創作于2023年2月從無反射線上任意一處向線路終端看去的等效阻抗等于傳輸線的特性阻抗：始端電壓、電流相量

線上任意一處的電壓、電流相量第4頁，課件共39頁，創作于2023年2月x0U,IU1I1U2I2l電壓、電流的有效值沿線變化規律第5頁，課件共39頁，創作于2023年2月終端負載吸收的功率為傳輸線的自然功率

線路始端輸入的功率為輸電效率為輸電效率第6頁，課件共39頁，創作于2023年2月§5-5無損耗線·駐波一、無損耗線構成傳輸線的導體是理想導體R0=0，線間的介質是理想介質G0=0，這種傳輸線稱為無損耗傳輸線。當近似當作無損耗線第7頁，課件共39頁，創作于2023年2月分析電壓、電流行波沿線傳播是不衰減的；行波的相移常數與角頻率成正比，行波的相速與頻率無關，僅決定于傳輸線的原始參數；無損耗線的特性阻抗是純電阻性的，且與頻率無關。無損耗線上第8頁，課件共39頁，創作于2023年2月無損耗線上距終端x

處電壓相量與電流相量

第9頁，課件共39頁，創作于2023年2月0x’lbaZZ2無損耗線上距終端x

處的輸入阻抗結論輸入阻抗和傳輸線的特性阻抗、工作頻率、傳輸線的長度l及終端負載有關。第10頁，課件共39頁，創作于2023年2月終端匹配的無損耗線0xU,IU1I1第11頁，課件共39頁，創作于2023年2月用終端邊界條件表示用始端邊界條件表示用終端邊界條件表示用始端邊界條件表示終端匹配的有損耗線終端匹配的無損耗線第12頁，課件共39頁，創作于2023年2月

終端開路的無損耗線設討論無損耗線在終端不匹配時的幾種特殊工作狀態終端開路時的電壓電流第13頁，課件共39頁，創作于2023年2月電壓波腹電壓波節電流波節電流波腹第14頁，課件共39頁，創作于2023年2月電壓電流有效值沿線分布圖第15頁，課件共39頁，創作于2023年2月駐波

電壓與電流的波腹和波節的位置固定不變，這樣的電壓波與電流波稱為駐波。兩個等速而反向行進的等幅正弦行波相疊加，便形成駐波。

第16頁，課件共39頁，創作于2023年2月第17頁，課件共39頁，創作于2023年2月終端開路時輸入阻抗輸入阻抗具有純電抗性質分析容性感性

3/42/4/4Z(x)ol用等于四分之一波長的開路線作為理想的串聯諧振電路。第18頁，課件共39頁，創作于2023年2月終端短路的無損耗線

終端短路的無損耗線上也形成駐波。

終端短路時電壓電流開路時線路終端為電壓波腹、電流波節；短路時線路終端為電流波腹、電壓波節。第19頁，課件共39頁，創作于2023年2月電壓波節、電流波腹位于

電壓波腹、電流波節位于

第20頁，課件共39頁，創作于2023年2月電壓電流有效值沿線分布圖第21頁，課件共39頁，創作于2023年2月

3/42/4/4Z(x)ol終端短路時輸入阻抗輸入阻抗具有純電抗性質。分析感性容性用等于四分之一波長的短路線作為理想的并聯諧振電路。第22頁，課件共39頁，創作于2023年2月第23頁，課件共39頁，創作于2023年2月終端接電感等效為原傳輸線延長l

(</4)的短路情況。jXL等效ljXL終端接電容等效為原傳輸線延長l

(</4)的開路情況。-jXC等效l-jXC一個純電抗元件總可以用一段終端短路或開路的無損耗線等效代替。分析第24頁，課件共39頁，創作于2023年2月

接/4線段

負載阻抗經過

/4無損耗傳輸線變換到輸入端后等于它的倒數與特性阻抗平方的乘積。利用

/4線的這一阻抗特性可作成

/4阻抗變換器，以達到傳輸線阻抗匹配。ZCRZCR/4ZC1Z當Z2=R,分析終端匹配接入

/4無損線第25頁，課件共39頁，創作于2023年2月例1使用/4阻抗變換器使圖示負載和傳輸線匹配，確定/4線的特性阻抗。解:A64

/4ZC=50

25

ZC2ZC1/4B匹配時第26頁，課件共39頁，創作于2023年2月終端接純電抗負載的無損耗線

Z2=jX2

入射波在終端發生全反射。

終端開路、短路和接純電抗負載的無損耗線上，沿線電壓、電流的分布均形成駐波。第27頁，課件共39頁，創作于2023年2月從能量角度來分析傳輸線的駐波工作狀態的特點：

能量不能從電源端傳遞到負載端，因為終端開路、短路和接純電抗元件時都無能量消耗。但在每個電壓波節與電流波節之間的長度的范圍內，存在著電場能量與磁場能量不斷相互轉化的過程。

終端匹配的無損耗線，沿線只存在一個不衰減的正向行波，這是無損耗線的行波工作狀態，其特點是正向行波將能量單方向地從電源端傳輸到負載端。

當無損耗線終端接以任意負載時，線路的工作狀態一般既不是單純的駐波工作狀態，也不是單純的行波工作狀態，而是二者的疊加。換言之，既有沿線電磁場能量的振蕩，又有能量從電源端傳輸到負載端供負載消耗。第28頁，課件共39頁，創作于2023年2月有損耗線無損耗線傳播常數特性阻抗相移速度電壓電流小結第29頁，課件共39頁，創作于2023年2月終端匹配終端開路終端短路無損耗線第30頁，課件共39頁，創作于2023年2月無損耗均勻傳輸線的工作狀態行波狀態

傳輸線終端所接負載不同，反射系數就不同，線上波的分布即傳輸線的工作狀態不同。按照不同負載，可將傳輸線的工作狀態分為行彼、駐波和行駐波三種類型。傳輸線上只有入射波b.傳輸線無限長a.傳輸線處于匹配狀態特點沿線電壓、電流振幅不變；沿線電壓、電流同相位；電源發出的能量全部被負載吸收，傳輸效率最高；沿線的入端阻抗為：第31頁，課件共39頁，創作于2023年2月駐波狀態傳輸線上出現全反射b.終端開路a.終端短路c.終端接純電抗終端開路終端短路第32頁，課件共39頁，創作于2023年2月特點沿線電壓、電流無波動性，振幅是位置x的函數，最大值和零值出現的位置固定不變，稱為駐波。電壓和電流在時間上相差90o，沿線無能量傳播，電能與磁能在

/4空間相互轉換。電壓和電流在空間上相差

/2

，電壓波腹點為電流波節點。有效值沿線分布。出現有效值最大點稱為波腹，有效值最小點稱為波節。終端開路時線路終端為電壓波腹、電流波節；終端短路時線路終端為電流波腹、電壓波節。第33頁，課件共39頁，創作于2023年2月例2有一對位于空氣中的無損耗均勻線，其長度為7m，特性阻抗為100

。始端所接正弦電壓源的電壓為線路處于穩定狀態。試分別解答以下問題：(a)如果線路終端接以電阻為R2=100

的集中參數電阻負載，求電源電流i1(t)和負載電流i2(t)，并繪出電壓、電流有效值的沿線分布圖；(b)如果線路終端短路，求傳輸線始端電流有效值I1和終端電流有效值I2，并繪出電壓、電流有效值的沿線分布圖(標出各波腹、波節的坐標以及電壓、電流波腹的大小)。解：(a)第34頁，課件共39頁，創作于2023年2月因R2=Zc，負載與傳輸線匹配。線上任意一處的輸入阻抗均等于特性阻抗，故始端電流相量為終端電流相量為第35頁，課件共39頁，創作于2023年2月U,I3V30mAUI70電壓、電流有效值的沿線分布圖第36頁，課件共39頁，創作于2023年2月(b)終端短路時始端輸入阻抗為無損耗線處于駐波工作狀態。始端電流有效值為終端電流有效值為第37頁，課件共39頁，創作于2023年2月電壓、電流有效值的沿線分布圖電壓波腹的有效值為

電流波腹的有效值

第38頁，課件共39頁，創作于2023年2月例3兩條架空無損耗均勻傳輸線的波阻抗分別為Zc1=300

、Zc2=200

，長度l1=/4、l2