1、2019/6/6,1,传输线的基本特性,基本特性 传输特性 阻抗特性 反射特性 功率特性,2019/6/6,2,传输线的基本特性 传输特性,传输特性 传播常数- 描写传输线上导行波沿导波系统传播过程中衰减和相移的参数。衰减常数：单位长度上行波振幅的变化 ，单位为dB/m 相移常数：单位长度上行波相位的变化，单位为rad/m 无耗传输线： 低耗传输线：,2019/6/6,3,传输线的基本特性 传输特性,相速度-电压/电流入射波（或反射波）等相位面沿传输方向的传播速度平行双线和同轴线：无耗/低耗传输线：与成线性关系vp与无关有耗传输线：与成非线性关系vp与有关,非色散波,色散波,2019/6/6,
2、4,色散特性,无色散波,色散波,2019/6/6,5,传输线的基本特性 传输特性,相波长 指同一个时刻传输线上电磁波的相位相差2的距离,2019/6/6,6,传输线的基本特性 阻抗特性,特性阻抗Z0 传输线上行波电压与行波电流之比。均匀无耗传输线 双线（250700） 同轴线（50、75）,特点：由传输线自身分布参数决定，与工作频率有关，与负载及信源无关。,无色散,2019/6/6,7,传输线的基本特性 阻抗特性,一同轴电缆特性阻抗为50，已知其外导体内半径为10mm， 内外导体间填充聚四氟乙烯（r2.06），试确定该同轴电缆 的内导体半径。【解】根据解得a3mm.,例2.2,2019/6/6
3、,8,传输线的基本特性 阻抗特性,一条100m长的无耗传输线，其总电感和总电容分别为27.72 和18nF。试求(1)工作频率为100kHz时的传播速度与相位常 数；(2)该传输线的特性阻抗。【解】 （1）传输线单位长度的电感和电容为波的传播速度为,例2.3,2019/6/6,9,传输线的基本特性 阻抗特性,相位常数为（2）传输线的特性阻抗为,2019/6/6,10,均匀无耗传输线的基本特性 阻抗特性,输入阻抗Zin 传输线上任意一点的输入阻抗定义为该点总电压U与总电流I之比。,结论： 1、传输线输入阻抗与观察点位置、传输线特性阻抗、终端负载、工作频率有关； 2、传输线输入阻抗一般为复数，不易
4、直接测量； 3、具有/4的阻抗变换性以及/2的重复性。,无耗,2019/6/6,11,传输线的基本特性 阻抗特性,一条特性阻抗为50、长度为0.1875m的无耗均匀传输线，其 工作频率为200MHz，终端接有负载ZL=40+j30 ()。试求其输 入阻抗。 【解】 由f=200MHz得=/vp=2f/c= 4/3将ZL=40+j30、Z0=50、z=l=0.1875、代入,例2.4,2019/6/6,12,均匀无耗传输线的基本特性 阻抗特性,特殊点- /4阻抗变换性,2019/6/6,13,均匀无耗传输线的基本特性 阻抗特性,传输线终端短路（ZL=0）时， Zin（/4）为（开路）。传输线终端
5、开路（ZL=）时， Zin（/4）为0（短路）。,2019/6/6,14,均匀无耗传输线的基本特性 阻抗特性,ZL为感性（ ZL =jXL）时, Zin（/4）为容性。ZL为容性（ ZL =-jXL）时, Zin（/4）为感性。,2019/6/6,15,均匀无耗传输线的基本特性 阻抗特性,特殊点- /2阻抗重复性距终端/2处：Zin （/2） =ZL,2019/6/6,16,传输线的基本特性 阻抗特性,特性阻抗为50、终端接纯电阻ZL=25 ()。试验证其阻抗变换性。 【解】,例2.5,2019/6/6,17,均匀无耗传输线的基本特性 反射特性,反射特性 电压反射系数任意一点z处的反射波电压与
6、入射波电压之比。电流反射系数任意一点z处的反射波电流与入射波电流之比。 反射系数描述反射波大小和相位的量。,2019/6/6,18,均匀无耗传输线的基本特性 反射特性,终端反射系数（负载反射系数）任意一点反射系数与终端反射系数的关系 无耗传输线,结论： 1、均匀无耗传输线上，任意一点反射系数模值大小相等，相位沿线呈周期变化； 2、具有/2的重复性。,2019/6/6,19,均匀无耗传输线的基本特性 反射特性,反射系数与输入阻抗的关系0|(z)|1 |(z)|=0：无反射，ZL=Z0 |(z)|=1：全反射。ZL=0，(z) =-1 ZL=， (z) =1 ZL= jX ， | (z) |=1,
7、结论： 输入阻抗与反射系数一一对应，因此输入阻抗Zin(z)可通过反射系数(z)的测量来确定。,2019/6/6,20,均匀无耗传输线的基本特性 反射特性,驻波系数与行波系数 反射波的大小除了用电压反射系数来描写外，还可用驻波系数(VSWR)或行波系数K来表示。 驻波系数-沿线合成电压(或电流)的最大值和最小值之比。同相 最大值；反相 最小值,2019/6/6,21,均匀无耗传输线的基本特性 反射特性,驻波系数行波系数K 沿线电压(或电流)的最小值与最大值之比。|=0, =1, K=1 ：匹配（无反射） |=1, = , K=0 ：全反射,2019/6/6,22,传输线的基本特性 反射特性,特
8、性阻抗为75的均匀无耗传输线，终端接有负载ZL=RL+jXL 。欲 使线上电压驻波比为3，负载应满足的条件？ 【解】,例2.6,故负载的实部和虚部应在圆心（125,0）、半径为100的圆上。上半圆对应负载为感抗，下半圆对应负载为容抗。,2019/6/6,23,传输线的基本特性 功率特性,传输功率 均匀传输线上任意点处的电压、电流:,2019/6/6,24,传输线的基本特性 功率特性,传输功率 传输线上任一点通过功率的时间平均值:入射波功率：反射波功率：,2019/6/6,25,传输线的基本特性 功率特性,传输功率 始端输入功率：负载吸收功率：传输线的传输效率：,传输效率取决于传输线的损耗和终端
9、匹配情况。,2019/6/6,26,传输线的基本特性 功率特性,功率单位,2019/6/6,27,传输线的基本特性 功率特性,功率容量 在不发生击穿情况下传输线允许传输的最大功率。,2019/6/6,28,传输线的基本特性 功率特性,损耗 传输线的损耗可分为回波损耗和插入损耗 回波损耗定义为入射波功率与反射波功率之比。,匹配负载：|L|=0, Lr, 无反射波功率，负载吸收百分之百的入射功率。 全反射负载：|L|=1, Lr0, 全部入射波功率被反射掉，负载未吸收入射功率。,2019/6/6,29,传输线的基本特性 功率特性,插入损耗 插入损耗定义为入射功率与传输功率之比。,Li包括： 输入输出失配造成的损耗 其它电路损耗（导体损耗、介质损耗、辐射损耗）,2019/6/6,30,传输线的基本特性 功率特性,无耗情况下 反射信号引起的负载功率的减小,注意： |L|越大, Lr越小； Li越大,举例： P21，例1-4,
