第1章均匀传输线理论(6).
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1.4 传输线的传输功率、效率与损耗传输线传输功率效率与损耗传输功率本节要点传输效率 损耗 功率容量Decibels (dB)作为单位功率值常用分贝来表示,这需要选择一个功率单位作为参考,常用的参考单位有1mW 和1W 。
如果用1mW 作参考,分贝表示为:=)mW (lg 10)dBm (P P 如1mW=0dBm 10mW=10dBm 1W=30dBm 0.1mW=−10dBm如果1W 作参考,分贝表示为:如1W=0dBW10W=10dBW0.1W=−10dBW)W (lg 10)dB (P P =插入损耗1.5 阻抗匹配阻抗匹配具有三种不同的含义,分别是负载阻抗匹配、源阻抗匹配和共轭阻抗匹配。
抗匹配源阻抗匹配和共轭阻抗匹配本节内容三种匹配阻抗匹配的方法与实现1. 三种匹配(impedance matching)入射波射波反射波Z 0Z lZ (1)g负载阻抗匹配:负载阻抗等于传输线的特性阻抗。
此时传输线上只有从信源到负载的入射波,而无反射波。
(2)源阻抗匹配:电源的内阻等于传输线的特性阻抗。
()阻抗内阻等传输线特性阻抗对匹配源来说,它给传输线的入射功率是不随负载变化的,负载有反射时,反射回来的反射波被电源吸收。
E gZ gZ in=Z g* E g负载阻抗匹配Z l =Z 0 Z =Z 信号源阻抗匹配g 0 共轭阻抗匹配Z in =Z g *匹配器1匹配器2*g in ZZ =Z in =Z 02. 阻抗匹配的实现方法隔离器或阻抗匹配衰减器负载匹配的方法:从频率上划分有窄带匹配和宽带匹配;从实现手段上划分有λ/4阻抗变换器法、支节调配法。
(1) λ/4阻抗变换器匹配方法此处接λ/4阻抗变换器lR Z Z 001=Z Z =0in电容性负载Z 0若是l 1λ/401Z Z =电感性负载又如何?Z 0Z 0Z 01ρR x =Z 0/ρZ i n =Z 0(2) 支节调配法(stub tuning)(2)(i)支节调配器是由距离负载的某固定位置上的并联或串联终端短路或开路的传输线(称之为支节)构成的。
微波技术与天线复习知识要点绪论●微波的定义:微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段,它属于无线电波中波长最短的波段;●微波的频率范围:300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m~●微波的特点要结合实际应用:似光性,频率高频带宽,穿透性卫星通信,量子特性微波波谱的分析第一章均匀传输线理论●均匀无耗传输线的输入阻抗2个特性定义:传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注:均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关;两个特性:1、λ/2重复性:无耗传输线上任意相距λ/2处的阻抗相同Z in z= Z in z+λ/22、λ/4变换性: Z in z- Z in z+λ/4=Z02证明题:作业题●均匀无耗传输线的三种传输状态要会判断1.行波状态:无反射的传输状态▪匹配负载:负载阻抗等于传输线的特性阻抗▪沿线电压和电流振幅不变▪电压和电流在任意点上同相2.纯驻波状态:全反射状态▪负载阻抗分为短路、开路、纯电抗状态3.行驻波状态:传输线上任意点输入阻抗为复数●传输线的三类匹配状态知道概念▪负载阻抗匹配:是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形,此时只有从信源到负载的入射波,而无反射波;▪源阻抗匹配:电源的内阻等于传输线的特性阻抗时,电源和传输线是匹配的,这种电源称之为匹配电源;此时,信号源端无反射;▪共轭阻抗匹配:对于不匹配电源,当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗为电源内阻抗的共轭值时,即当Z in=Z g﹡时,负载能得到最大功率值;共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率;●传输线的阻抗匹配λ/4阻抗变换P15和P17●阻抗圆图的应用与实验结合史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法;1.反射系数圆图:Γz=|Γ1|e jΦ1-2βz= |Γ1|e jΦΦ1为终端反射系数的幅度,Φ=Φ1-2βz是z处反射系数的幅角;反射系数圆图中任一点与圆心的连线的长度就是与该点相应的传输线上某点处的反射系数的大小;2.阻抗原图点、线、面、旋转方向:➢在阻抗圆图的上半圆内的电抗x>0呈感性,下半圆内的电抗x<0呈容性;➢实轴上的点代表纯电阻点,左半轴上的点为电压波节点,其上的刻度既代表r min又代表行波系数K,右半轴上的点为电压波腹点,其上的刻度既代表r max又代表驻波比ρ;➢|Γ|=1的圆图上的点代表纯电抗点;➢实轴左端点为短路点,右端点为开路点,中心点处是匹配点;➢在传输线上由负载向电源方向移动时,在圆图上应顺时针旋转,;反之,由电源向负载方向移动时,应逆时针旋转;3.史密斯圆图:将上述的反射系数圆图、归一化电阻圆图和归一化电抗圆图画在一起,就构成了完整的阻抗圆图;4.基本思想:➢特征参数归一阻抗归一和电长度归一;➢以系统不变量|Γ|作为史密斯圆图的基底;➢把阻抗或导纳、驻波比关系套覆在|Γ|圆上;●回波损耗、功率分配等问题的分析✓回波损耗问题:1.定义为入射波功率与反射波功率之比通常以分贝来表示,即Lrz=10lgP in/Pr dB对于无耗传输线,ɑ=0,Lr与z无关,即Lrz=-20lg|Γ1| dB2.插入损耗:定义为入射波功率与传输功率之比3.|Γ1|越大,则| Lr |越小;|Γ1|越小,则| L in|越大;P21:有关回波损耗的例题例1-4✓功率分配问题:1.入射波功率、反射波功率和传输功率计算公式反映出了它们之间的分配关系;P192.传输线的传输效率:η=负载吸收功率/始端传输功率3.传输效率取决于传输线的损耗和终端匹配情况第二章规则金属波导●导波系统中的电磁波按纵向场分量的有无,可分为TE波、TM波和TEM波三种类型;知道概念➢TEM波:导行波既无纵向磁场有无纵向电场,只有横向电场和磁场,故称为横电磁波;E z=0而H z=0➢TM波E波:只有纵向电场,又称磁场纯横向波;E z≠0而H z=0➢TE波H波:只有纵向磁场,又称电场纯横向波;E z=0而H z≠0●导行条件:k c<k时,f>f c为导行波;●矩形波导、圆波导主要模式的特点及应用✧矩形波导:将由金属材料制成的、矩形截面的、内充空气的规则金属波导称为矩形波导;1)纵向场分量E z和H z不能同时为零,不存在TEM波;2)TE波:横向的电波,纵向场只有磁场;➢TE波的截止波数k c,➢矩形波导中可以存在无穷多种TE导模,用TE mn表示;➢最低次波形为TE10,截止频率最低;3)TM波➢TM11模是矩形波导TM波的最低次模,其他均为高次模;4)主模TE10的场分布及其工作特性➢主模的定义:在导行波中截止波长最长截止频率最低的导行模➢特点:场结构简单、稳定、频带宽和损耗小等;✧圆波导:若将同轴线的内导体抽走,则在一定条件下,由外导体所包围的圆形空间也能传输电磁能量,这就是圆形波导;➢应用:远距离通信、双极化馈线以及微波圆形谐振器等;➢圆形波导也只能传输TE和TM波形;➢主模TE11,截止波长最长,是圆波导中的最低次模;圆波导中TE11模的场分布与矩形波导的TE10模的场分布很相似,因此工程上容易通过矩形波导的横截面逐渐过渡变为圆波导;即构成方圆波导变换器;➢圆对称TM01模:圆波导的第一个高次模,由于它具有圆对称性故不存在极化简并模;因此常作为雷达天线与馈线的旋转关节中的工作模式;➢低损耗的TE01模:是圆波导的高次模式,它与TM11模是简并模;它是圆对称模,故无极化简并;当传输功率一定时,随着频率升高,管壁的热损耗将单调下降;故其损耗相对于其他模式来说是低的,故可将工作在此模式下的圆波导用于毫米波的远距离传输或制作高Q值的谐振腔;●熟悉模式简并概念及其区别1.矩形波导中的E-H简并:对相同的m和n,TE mn和TM mn模具有相同的截止波长或相同的截止频率;虽然它们的场分布不同,但是具有相同的传输特性;2.圆波导中有两种简并模:➢E-H简并:TE0n模和TM1n模的简并➢极化简并模:考虑到圆波导的轴对称性,因此场的极化方向具有不确定性,使导行波的场分布在φ方向存在cosmφ和sinmφ两种可能的分布,它们独立存在,相互正交,截止波长相同,构成同一导行模的极化简并模;●熟悉矩形波导壁电流分布及应用●波导激励的几种类型1.电激励2.磁激励3.电流激励●方圆波导转换器的作用圆波导中TE11模的场分布与矩形波导的TE10模的场分布很相似,因此工程上容易通过矩形波导的横截面逐渐过渡变为圆波导;即构成方圆波导变换器;第三章微波集成传输线●带状线、微带线的结构及特点1.带状线:➢是由同轴线演化而来的,即将同轴线的外导体对半分开后,再将两半外导体向左右展平,并将内导体制成扁平带线;➢主要传输的是TEM波;可存在高次模;➢用途:替代同轴线制作高性能的无源元件;➢特点:宽频带、高Q值、高隔离度➢缺点:不宜做有源微波电路;2.微带线:➢是由双导体传输线演化而来的,即将无限薄的导体板垂直插入双导体中间,再将导体圆柱变换成导体带,并在导体带之间加入介质材料,从而构成了微带线;微带线是半开放结构;➢工作模式:准TEM波●带状线、微带线特征参数的计算会查图➢带状线和微带线的传输特性参量主要有:特性阻抗Z0、衰减常数ɑ、相速v p和波导波长λg ●介质波导主模及其特点➢主模HE11模的优点:a)不具有截止波长;b)损耗较小;c)可直接由矩形波导的主模TE10激励;第四章微波网络基础●熟练掌握阻抗参量、导纳参量、转移参量、散射参量结合元件特性和传输参量的定义P84-P93➢阻抗矩阵Z➢导纳矩阵Y➢转移矩阵A➢散射矩阵S➢传输矩阵T●掌握微波网络思想在微波测量中的应用三点法的条件➢前提条件:令终端短路、开路和接匹配负载时,测得的输入端的反射系数分别为Γs,Γo和Γm,从而可以求出S11, S12, S22;第五章微波元器件●匹配负载螺钉调配器原理、失配负载;衰减器、移相器作用➢匹配负载作用:消除反射,提高传输效率,改善系统稳定性;➢螺钉调配器:螺钉是低功率微波装置中普遍采用的调谐和匹配原件,它是在波导宽边中央插入可调螺钉作为调配原件;螺钉深度不同等效为不同的电抗原件,使用时为了避免波导短路击穿,螺钉·都设计成为了容性,即螺钉旋入波导中的深度应小于3b/4b为波导窄边尺寸;➢失配负载:既吸收一部分微波功率又反射一部分微波功率,而且一般制成一定大小驻波的标准失配负载,主要用于微波测量;➢衰减器,移相器作用:改变导行系统中电磁波的幅度和相位;●了解定向耦合器的工作原理P106➢定向耦合器是一种具有定向传输特性的四端口元件,它是由耦合装置联系在一起的两对传输系统构成的;➢利用波程差;●熟练掌握线圆极化转换器的工作原理及作用●了解场移式隔离器的作用P122➢根据铁氧体对两个方向传输的波型产生的场移作用不同而制成的;●了解铁氧体环行器的分析及作用P123➢环行器是一种具有非互易特性的分支传输系统;第六章天线辐射与接收的基本理论第七章电波传播概论●天波通信、地波通信、视距波通信的概念1.天波通信:指自发射天线发出的电波在高空被电离层反射后到达接收点的传播方式,也成为电离层电波传播;主要用于中波和短波波段2.地波通信:无线电波沿地球表面传播的传播方式;主要用于长、中波波段和短波的低频段;3.视距波通信:指发射天线和接收天线处于相互能看见的视距距离内的传播方式;地面通信、卫星通信以及雷达等都可以采用这种传播方式;主要用于超短波和微波波段的电波传播●天线的作用●无线电波传输是产生失真的原因无线电波通过煤质除产生传输损耗外,还会使信号产生失真——振幅失真和相位失真两个原因:1.煤质的色散效应:色散效应是由于不同频率的无线电波在煤质中的传播速度有差别而引起的信号失真;2.随机多径传输效应:会引起信号畸变;因为无线电波在传输时通过两个以上不同长度的路径到达接收点;接收天线收到的信号是几个不同路径传来的电场强度之和;。
传输线理论1. 传输线的电性能从传输模式上看,传输线上传输的电磁波分3种类型。
(1)TEM波(横电磁波):电场和磁场都与电磁波传播方向相垂直。
(2)TE波(横电波):电场与电磁波传播方向相垂直,传播方向上有磁场分量。
(3)TM波(横磁波):磁场与电磁波传播方向相垂直,传播方向上有电场分量。
TEM传输线(即传输TEM波的传输线)无色散。
TEM传输线的工作频带较宽。
TEM传输线的功率容量和损耗应能满足设计要求。
2. 传输线的机械性能传输线的机械性能包括物理尺寸、制作难易度、与其他元器件相集成的难易度等指标。
出于上述机械性能的考虑,传输线有平面化趋势。
TEM传输线有许多种类:常用的有平行双导线、同轴线、带状线和微带线(传输准TEM波),用来传输TEM波的传输线,一般由两个(或两个以上)导体组成。
3.传输线理论是长线理论。
传输线是长线还是短线,取决于传输线的电长度而不是它的几何长度。
电长度定义为传输线的几何长度l与其上工作波长λ的比值。
当传输线的几何长度l 比其上所传输信号的工作波长λ还长或者可以相比拟时,传输线称为长线;反之则可称为短线。
传输线理论是分布参数电路理论,认为分布电阻、分布电感、分布电容和分布电导这4个分布参数存在于传输线的所有位置上。
分布参数定义如下。
分布电阻R——传输线单位长度上的总电阻值,单位为Ω/m。
分布电导G——传输线单位长度上的总电导值,单位为S/m。
分布电感L——传输线单位长度上的总电感值,单位为H/m。
分布电容C——传输线单位长度上的总电容值,单位为F/m。
传输线的等效电路:均匀传输线方程 :传输线方程是研究传输线上电压、电流的变化规律,以及它们之间相互关系的方程。
均匀传输线方程的解:A 1e -jβz 表示向+z 方向传播的行波,A 2e jβz 表示向-z 方向传播的行波,传输线上电压的解呈现出波动性。
表示向方向传播的行波, 表示向方向传播的行波,传输线上电流的解也呈现出波动性。
第一章均匀传输线理论第章传输1.1节均匀传输线方程及其解1.2节传输线的阻抗与状态参量1.3节无耗传输线的状态分析1.4节传输线的传输功率、效率与损耗1.5节阻抗匹配151.6节史密斯圆图及其应用1.7节同轴线的特性阻抗1.1 均匀传输线方程及其解 本节要点传输线分类均匀传输线等效及传输线方程传输线方程解及其分析传输线的特性参数1.微波传输线定义及分类微波传输线是用以传输微波信息和能量的各种形式的传输系统的总称,它的作用是引导电磁波沿一定方向传输因此又称为导波系统 第一类是双导体传输线,它由二根或二根以上平行传输,因此又称为导波系统。
第类是双导体传输线由根或根以平行导体构成,因其传输的电磁波是横电磁波(TEM 波)或准TEM 波,故又称为TEM 波传输线,主要包括平行双线同轴线带状线和微带线等行双线、同轴线、带状线和微带线等。
第二类是均匀填充介质的金属波导管,因电磁波在管内传播,故称为波导,主要包括矩形波导、圆波导、脊形波导和椭圆波导等。
第三类是介质传输线,因电磁波沿传输线表面传播,故称为表面波波导,主要包括介质波导、镜像线和单根表面波传输线等。
2. 均匀传输线方程当高频电流通过传输线时,在传输线上有:导线将产生热耗,这表明导线具有分布电阻;在周围产生磁场,即导线存在分布电感;由于导线间绝缘不完善而存在漏电流,表明沿线各处有分布电导;两导线间存在电压,其间有电场,导线间存在分布电容。
这四个分布元件分别用单位长分布电阻、漏电导、电感和电容描述。
设传输线始端接信号源,终端接负载,坐标如图所示。
Δz其上任意微分小段等效为由电阻R Δz 、电感L Δz 、电容C Δz z +Δz z z 0和漏电导G Δz 组成的网络。
i (z +Δz ,t )i (z ,t )R ΔzL Δz u (z +Δz ,t )u (z ,t )G Δz C Δz设时刻t 在离传输线终端z 处的电压和电流分别为u (z,t ) 和i (z,t ),+z +z +z z +Δz而在位置z Δz 处的电压和电流分别为u (z Δz,t )和i (z Δz,t )。
第一章 均匀传输线理论1.在一均匀无耗传输线上传输频率为3GHZ 的信号,已知其特性阻抗0Z =100Ω,终端接l Z =75+j100Ω的负载,试求:① 传输线上的驻波系数; ② 离终端10㎝处的反射系数; ③ 离终端2.5㎝处的输入阻抗。
2.由若干段均匀无耗传输线组成的电路如图,已知g E =50V ,Z 0=g Z =1l Z =100Ω,Z 01=150Ω,2l Z =225Ω,求:① 分析各段的工作状态并求其驻波比;② 画出ac 段电压、电流振幅分布图并求出极值。
3.一均匀无耗传输线的特性阻抗为500Ω,负载阻抗l Z =200-j250Ω,通过4λ阻抗变换器及并联支节线实现匹配,如图所示,已知工作频率f =300MHZ ,求4λ阻抗变换段的特性阻抗01Z 及并联短路支节线的最短长度min l 。
4.性阻抗为0Z 的无耗传输线的驻波比为ρ,第一个电压波节点离负载的距离为min1l ,试证明此时终端负载应为min1min11tan tan l j l Z j l ρβρβ-Z =-5 明无耗传输线上任意相距4λ的两点处的阻抗的乘积等于传输线特性阻抗的平方。
6某一均匀无耗传输线特性阻抗为0Z =50Ω,终端接有未知负载l Z ,现在传输线上测得电压最大值和最小值分别为100mV 和200mV ,第一个电压波节的位置离负载min13l λ=,试求负载阻抗l Z 。
7.传输系统如图,画出AB 段及BC 段沿线各点电压、电流和阻抗的振幅分布图,并求出电压的最大值和最小值。
(图中R=900Ω)8.特性阻抗0150Z =Ω的均匀无耗传输线,终端接有负载250100l j Z =+Ω,用4λ阻抗变换器实现阻抗匹配如图,试求4λ阻抗变换器的特性阻抗01Z 及离终端距离。
9.设特性阻抗为050Z =Ω的均匀无耗传输线,终端接有负载阻抗10075l j Z =+Ω的复阻抗时,可用以下方法实现4λ阻抗变换器匹配:即在终端或在4λ阻抗变换器前并接一段终端短路线,如图所示,试分别求这两种情况下4λ阻抗变换器的特性阻抗01Z 及短路线长度l 。
传输线理论均匀传输线的传播常数γ:γ=()()C G L R j j 0000ωω++=α+j β式中α称为衰减常数,β称为相移常数,R 0 、 G 0 、 L 0 和 C 0分别为分布在传输线上的每米的电阻、电导、电感、电容。
均匀传输线的特性阻抗: Z c =C G L Rj j 0000ωω++ 传输线终端的反射系数:p=Z Z Z ZC L C L+- (Z L 为终端负载阻抗)当Z L =Z C 时,p=0,称为无反射匹配。
此时传输线的输入阻抗以及沿传输线任一点向终端看去的阻抗,都等于传输线的特性阻抗。
特性阻抗为Z C ,负载阻抗为Z L ,长度为ι的传输线的输入阻抗Z i :Z i =Z e e cl l p p γγ2211---+ 或用双曲线函数的形式表示为:Z i =Z Z Z Z Z C L C C Ll sh l ch l sh l ch γγγγ++由以上两式可以看出,对于同一负载Z L ,通过不同参数和不同长度的传输线接信号源,其输入阻抗是不同的。
因此,传输线可以作负载的阻抗变换器。
无损耗传输线R 0 =0 ,G 0=0的传输线称为无损耗传输线。
无损耗传输线的特性阻抗与传播常数: Z c =C L 0(是与频率无关的纯电阻) γ=j C L 00ω(α=0,β=C L 00ω)无损耗传输线上的驻波与驻波比设无损耗传输线终端负载阻抗为 Z L =R L +jX L ,则终端的反射系数为:p=Z Z Z ZC L C L+-=X Z R X Z R LC L L C L j j +++-))((=︳p ︱e j ϕ p 一般为复数。
除开Z L =∞(终端开路),Z L =0(终端短路)及R L =O (负载为纯电抗)外,都有︳p ︱<1,即在传输线终端及沿线各点,反射波的幅度都小于入射波的幅度。
反射波与入射波叠加,电压幅度沿线成为驻定的波浪式分布,这一现象称为线上存在驻波。
第一章传输线理论1-1.什么叫传输线?何谓长线和短线?一般来讲,凡是能够导引电磁波沿一定方向传输的导体、介质或由它们共同体组成的导波系统,均可成为传输线;长线是指传输线的几何长度l远大于所传输的电磁波的波长或与λ可相比拟,反之为短线。
(界限可认为是l/λ>=0.05)1-2.从传输线传输波形来分类,传输线可分为哪几类?从损耗特性方面考虑,又可以分为哪几类?按传输波形分类:(1)TEM(横电磁)波传输线例如双导线、同轴线、带状线、微带线;共同特征:双导体传输系统;(2)TE(横电)波和TM(横磁)波传输线例如矩形金属波导、圆形金属波导;共同特点:单导体传输系统;(3)表面波传输线例如介质波导、介质镜像线;共同特征:传输波形属于混合波形(TE波和TM 波的叠加)按损耗特性分类:(1)分米波或米波传输线(双导线、同轴线)(2)厘米波或分米波传输线(空心金属波导管、带状线、微带线)(3)毫米波或亚毫米波传输线(空心金属波导管、介质波导、介质镜像线、微带线)(4)光频波段传输线(介质光波导、光纤)1-3.什么是传输线的特性阻抗,它和哪些因素有关?阻抗匹配的物理实质是什么?传输线的特性阻抗是传输线处于行波传输状态时,同一点的电压电流比。
其数值只和传输线的结构,材料和电磁波频率有关。
阻抗匹配时终端负载吸收全部入射功率,而不产生反射波。
1-4.理想均匀无耗传输线的工作状态有哪些?他们各自的特点是什么?在什么情况的终端负载下得到这些工作状态?(1)行波状态:0Z Z L =,负载阻抗等于特性阻抗(即阻抗匹配)或者传输线无限长。
终端负载吸收全部的入射功率而不产生反射波。
在传输线上波的传播过程中,只存在相位的变化而没有幅度的变化。
(2)驻波状态:终端开路,或短路,或终端接纯抗性负载。
电压,电流在时间,空间分布上相差π/2,传输线上无能量传输,只是发生能量交换。
传输线传输的入射波在终端产生全反射,负载不吸收能量,传输线沿线各点传输功率为0.此时线上的入射波与反射波相叠加,形成驻波状态。
绪 论1.微波是电磁波谱中介于超短波和红外线之间的波段,它属于无线电波中波长最短(即频率最高)的波段,其频率范围从300MHz (波长1m )至3000GHz (波长0.1mm )。
微波波段分为米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个分波段。
2.微波的特点(因其波长):①似光性 ②穿透性 ③宽频带特性④热效应特性 ⑤散射特性 ⑥抗低频干扰特性第一章 均匀传输线理论1.均匀传输线的分析方法:①场分析法,从麦克斯韦方程出发,求出满足边界条件的波动解,得出传输线上电场和磁场的表达式,进而分析传输特性;②等效电路法,从传输线方程出发,求出满足边界条件的电压、电流波动方程的解,得出沿线等效电压、电流的表达式,进而分析传输特性。
——后一种方法实质是在一定条件下“化场为路”。
2.无线传输线的三种工作状态:①行波状态 ②纯驻波状态 ③行驻波状态【例 1-3】设有一无耗传输线,终端接有负载()Ω-=30401j Z ,则①要使传输线上驻波比最小,则该传输线的特性阻抗应取多少? ②此时最小的反射系数及驻波比各为多少?③离终端最近的波节点位置在何处?解:①要是线上驻波比最小,实质上只要使终端反射系数的模值最小,即001=∂Γ∂Z()()212202200101130403040⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-=+-=ΓZ Z Z Z Z Z 将上式对0Z 求导,并令其为零,经整理可得:030402022=-+Z ;即Ω=500Z 。
这就是说,当特性阻抗Ω=500Z 时,终端反射系数最小,从而驻波比也为最小。
②此时终端反射系数及驻波比分别为:230101131503040503040πj e j j Z Z Z Z =+---=+-=Γ 21111=Γ-Γ+=ρ ③由于终端为容性负载,故离终端的第一个电压波节点位置为:λλφπλ814401min =-=z 3.阻抗匹配的三种不同含义:①负载阻抗匹配 ②源阻抗匹配 ③共轭阻抗匹配【习题 1.6】设某一均匀无耗传输线特性阻抗为Ω=500Z ,终端接有未知负载1Z 。