Transmission Line(一)

Ephesians 4:2“Be completely humble and gentle; be patient, bearing with one another in love.” 

低频电路与射频、微波电路的最大的区别之一就是传输线的概念。在低频段由于波长远大于电路尺寸,所以相位的变化相对可以忽略,因此可以看作信号值在这样的电路连接线中是恒定的。但是到了微波频段,波长已经和电路尺寸可以相比拟,尺寸的变化会造成相位的很大变化,因此是不可忽略的。一般来说当这个尺寸大于0.1波长时传统的电路分析理论已经不再适用,必须使用传输线理论。

传输线中的基本概念 1电报方程 利用集总元件模型得到方程。tmp  传播系数tmp 实部为衰减系数,虚部为相位常数。

反射 当传输介质参数(电介质常数、磁导率)变化时在其分界面上就会发生反射,造成能量传输效率降低。因此在一个存在反射的传略线上存在入射电压、反射电压,入射电流和反射电流,电报方程的行波解tmp特性阻抗tmp 为传输线上入射电压与入射电流之比,或反射电压与反射电流比的负值。其关系tmp 。而在传播线上的电压电流表现为入射波和反射波的叠加,其瞬时值为tmp

根据在衰减和衰减常数的不同可将电报方程的解化简的更为直观。在低频大损耗情况下(工频传输线)tmp ,从而tmp 这时在传输线上不表现波动过程,只有衰减。还有一种就是无耗传输线,tmp tmp 即其衰减常数为0,此时传输线上电压电流呈现正向和反向的等幅行波,特征阻抗为实数,即电压和电流赋役,这种传输线在微波技术上最常用。

3波阻抗概念tmp 波阻抗与介质本征阻抗一致,是TEM波传输线一般结果。4 由Ponyting Vector分析知传输线上的功率流是完全通过导体间的电磁场产生的,并不是通过导体本身传输的。  如果导体的导电率有限,则部分功率将进入导体,并转化为热能,不能传到负载去。 4 传输线的匹配状态

tmp

端接任意负载阻抗的无损耗传输电压电流表达式

tmp

 

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OPTIMISM, PASSION & HARDWORK
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