微波技术与天线第二章传输线理论part3.pptx
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1、2024/3/24 周日1工作状态分析工作状态分析行波工作状态(无反射)行波工作状态(无反射)2024/3/24 周日2工作状态分析工作状态分析行波工作状态(无反射)行波工作状态(无反射)无反射条件:无反射条件:ZL=Z0,L=(z)=0 沿沿线电压/电流分布流分布 瞬瞬瞬瞬时时表达式表达式表达式表达式考虑时间因子考虑时间因子ejt2024/3/24 周日3工作状态分析工作状态分析行波工作状态(无反射)行波工作状态(无反射)2024/3/24 周日4工作状态分析工作状态分析行波工作状态(无反射)行波工作状态(无反射)沿沿线的的输入阻抗入阻抗行波工作状行波工作状态Z ZL L=Z=Z0 0 时时
2、行波分布;行波分布;行波分布;行波分布;电压电压、电电流振幅不流振幅不流振幅不流振幅不变变,驻驻波比波比波比波比=1=1;电压电压和和和和电电流在任意点上都同相;流在任意点上都同相;流在任意点上都同相;流在任意点上都同相;沿沿沿沿线线各点的各点的各点的各点的输输入阻抗均等于入阻抗均等于入阻抗均等于入阻抗均等于传输线传输线的特性阻抗。的特性阻抗。的特性阻抗。的特性阻抗。2024/3/24 周日5工作状态分析工作状态分析行波工作状态(无反射)行波工作状态(无反射)特性阻抗特性阻抗特性阻抗特性阻抗为为5050 的的的的传输线终传输线终端端端端连连接接接接负载产负载产生的生的生的生的VSWRVSWR为
3、为2 2,终终端端端端处处反射波没有相移,求使反射波没有相移,求使反射波没有相移,求使反射波没有相移,求使传输线处传输线处于行波工作状于行波工作状于行波工作状于行波工作状态态的的的的终终端端端端负载负载应应并并并并联联的的的的电电阻阻阻阻值值。【解解解解】=2 =2 由于由于由于由于终终端端端端处处反射波无相移,所以反射波无相移,所以反射波无相移,所以反射波无相移,所以则终则终端端端端处处的的的的负载负载阻抗阻抗阻抗阻抗为为例例2.72.72024/3/24 周日6工作状态分析工作状态分析驻波工作状态(全反射)驻波工作状态(全反射)全反射的条件全反射的条件Z ZL L=0 =0 终终端短路端短
4、路端短路端短路Z ZL L=终终端开路端开路端开路端开路Z ZL L=jX jX 终终端端端端为纯电为纯电抗抗抗抗负载负载2024/3/24 周日7工作状态分析工作状态分析驻波工作状态(全反射)驻波工作状态(全反射)2024/3/24 周日8驻波工作状态驻波工作状态终端短路终端短路终端短路端短路Z ZL L=0=0,L L=-1=-1,Z ZL L=0=0 沿线的输入阻抗沿线的输入阻抗沿线的输入阻抗沿线的输入阻抗2024/3/24 周日9驻波工作状态驻波工作状态终端短路终端短路2024/3/24 周日10驻波工作状态驻波工作状态终端短路终端短路沿沿沿沿线电压电线电压电流分布状流分布状流分布状流
5、分布状态态电压电压波腹点波腹点波腹点波腹点/波波波波节节点分布点分布点分布点分布 电压电压波腹点(波腹点(波腹点(波腹点(电压电压振幅最大,振幅最大,振幅最大,振幅最大,电电流振幅最小流振幅最小流振幅最小流振幅最小):距):距):距):距终终端端端端 /4/4的奇数倍的奇数倍的奇数倍的奇数倍处处 电压电压波波波波节节点(点(点(点(电压电压振幅最小,振幅最小,振幅最小,振幅最小,电电流振幅最大流振幅最大流振幅最大流振幅最大):距):距):距):距终终端端端端 /2/2的整数倍的整数倍的整数倍的整数倍处处某位置某位置某位置某位置z z处处:电压电压随随随随时间时间做正弦做正弦做正弦做正弦变变化,
6、化,化,化,电电流随流随流随流随时间时间作余弦作余弦作余弦作余弦变变化。化。化。化。空空空空间间相差相差相差相差为为/2/2(电压电压波腹点波腹点波腹点波腹点对应对应于于于于电电流波流波流波流波节节点;点;点;点;电电流波流波流波流波节节点点点点对应对应于于于于电压电压波腹点)。波腹点)。波腹点)。波腹点)。某某某某时时刻刻刻刻t t:电压电压随位置作正弦随位置作正弦随位置作正弦随位置作正弦变变化,化,化,化,电电流随位置作余弦流随位置作余弦流随位置作余弦流随位置作余弦变变化。化。化。化。时间时间相差相差相差相差为为/2/2(电压电压达最大达最大达最大达最大时电时电流流流流为为0 0;电电流达
7、最大流达最大流达最大流达最大时电压时电压为为0 0)。)。)。)。电压电压与与与与电电流在流在流在流在时间时间和空和空和空和空间间上的相位差均上的相位差均上的相位差均上的相位差均为为 /2/2,功率,功率,功率,功率为为无功功无功功无功功无功功率,无能量的率,无能量的率,无能量的率,无能量的传输传输。2024/3/24 周日11驻波工作状态驻波工作状态终端短路终端短路2024/3/24 周日12驻波工作状态驻波工作状态终端短路终端短路沿沿线的的输入阻抗入阻抗沿沿沿沿线线阻抗阻抗阻抗阻抗为纯电为纯电抗抗抗抗距距距距终终端端端端 /4/4的奇数倍的奇数倍的奇数倍的奇数倍处处:Z Zinin=,U=
8、UU=Umaxmax(并(并(并(并联谐联谐振)振)振)振)距距距距终终端端端端 /2/2的整数倍的整数倍的整数倍的整数倍处处:Z Zinin=0=0,I=II=Imaxmax(串(串(串(串联谐联谐振)振)振)振)0z0z /4/4:Z Zinin=+jX=+jX(感性)(感性)(感性)(感性)/4z/4z /2/2:Z Zinin=-jX=-jX(容性)(容性)(容性)(容性)2024/3/24 周日13驻波工作状态驻波工作状态终端短路终端短路沿沿沿沿线线的的的的输输入阻抗入阻抗入阻抗入阻抗当当当当传输线传输线的位置固定的位置固定的位置固定的位置固定时时,该该点的点的点的点的输输入阻抗也是
9、入阻抗也是入阻抗也是入阻抗也是频频率的函数,率的函数,率的函数,率的函数,将随将随将随将随频频率而率而率而率而变变化化化化 。阻抗匹配只能在某个固定的阻抗匹配只能在某个固定的频率上率上 。2024/3/24 周日14驻波工作状态驻波工作状态终端开路终端开路沿沿沿沿线电压电线电压电流分布状流分布状流分布状流分布状态态电压电压波腹点波腹点波腹点波腹点/波波波波节节点分布点分布点分布点分布 电压电压波腹点(波腹点(波腹点(波腹点(电压电压振幅最大,振幅最大,振幅最大,振幅最大,电电流振幅最小流振幅最小流振幅最小流振幅最小):距):距):距):距终终端端端端 /2/2的整数倍的整数倍的整数倍的整数倍处
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