第1.4节 传输线的传输功率、效率与损耗
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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。
传输线损耗计算公式
传输线损耗计算公式是在电力系统中用来评估输电线路中电能损失的重要工具。
通过计算线路的损耗,可以帮助电力系统运营者优化输电系统的设计和运行,提高输电效率,减少能源浪费。
在电力系统中,输电线路的损耗包括两部分:电阻损耗和感抗损耗。
电阻损耗是由输电线路的电阻引起的能量损失,而感抗损耗则是由输电线路的感抗引起的能量损失。
这两种损耗都会导致输电线路中电能的损失,降低输电效率。
传输线损耗计算公式可以通过简单的方式来估算输电线路的损耗。
其中,电阻损耗可以通过线路的电阻和电流来计算,而感抗损耗可以通过线路的感抗和电流来计算。
通过将这两种损耗相加,就可以得到输电线路的总损耗。
在实际应用中,传输线损耗计算公式可以帮助电力系统运营者评估不同输电线路的损耗情况,从而选择最合适的线路来传输电能。
通过减少线路的损耗,可以提高输电效率,降低能源浪费,对于电力系统的可持续发展具有重要意义。
除了传输线损耗计算公式外,还有一些其他因素也会影响输电线路的损耗,如线路的长度、电压等级、负载率等。
因此,在实际应用中,需要综合考虑这些因素,通过适当的设计和运行来降低输电线路的损耗,提高输电效率。
总的来说,传输线损耗计算公式是电力系统中一个重要的工具,可以帮助电力系统运营者评估输电线路的损耗情况,优化输电系统的设计和运行,提高输电效率,减少能源浪费。
通过合理的计算和分析,可以更好地管理电力系统,确保电能的高效传输和利用。
希望随着技术的不断进步,传输线损耗计算公式能够得到进一步的完善和优化,为电力系统的发展贡献更多的力量。
了解电路中的功率传输与传输损耗电路中的功率传输与传输损耗电路是现代科技发展中至关重要的一环。
无论是电子设备还是电力系统,电路都扮演着关键的角色。
在电路中,功率的传输和传输损耗是我们需要深入了解的核心概念。
1. 功率传输的基本原理在电路中,功率传输指的是电能从一个点传输到另一个点的过程。
通常情况下,电路的功率传输是通过电流来完成的。
根据欧姆定律,电流与电阻和电压之间存在着一定的关系:I = V/R。
通过这个公式,我们可以了解到电流与电压和电阻之间是相互联系的。
2. 传输损耗的产生在功率传输的过程中,由于各种原因,会导致一定的能量损耗,即传输损耗。
这些损耗通常以热量的形式释放出来。
主要的传输损耗包括导线的电阻损耗、电缆的电压降损耗以及电子元件的内部能量损耗等。
导线的电阻损耗是电流通过导线时,由于导线自身的电阻而产生的能量损耗。
根据欧姆定律,电阻和电流的关系是线性的,即电流越大,电阻损耗就越大。
因此,在电路设计中,要选用合适的导线材料和合适的截面积来降低电阻损耗。
电缆的电压降损耗是由于电路中电缆的电阻、电感和电容等因素引起的。
在长距离传输和高频率传输的情况下,电缆的电压降会更加明显。
这也是为什么在远距离输电和高速数据传输中,需要采取措施来补偿电缆的电压降。
电子元件的内部能量损耗主要是由于元件的内部电阻导致的。
在运行过程中,元件会通过一些内部电阻将电能转化为热能。
这种损耗是无法避免的,但可以通过合理的设计和选择低功耗的元件来减小这种损耗。
3. 降低传输损耗的方法在实际应用中,我们希望能够尽量减小功率传输过程中的损耗,以提高电路的效率。
有一些常见的方法可以帮助我们降低传输损耗。
首先,选择合适的导线和电缆,以降低电阻和电压降。
导线和电缆的材料、截面积和长度等都会影响它们的电阻和电压降。
因此,需要根据具体的应用场景来选择合适的导线和电缆。
其次,注意电子元件的功耗。
在选择元件时,可以考虑其内部电阻和额定功耗,选择低功耗的元件来降低能量损耗。
传输线损耗计算公式在电力传输和通信领域中,传输线损耗是一个重要的参数。
它指的是在信号传输过程中由于电阻、电感、电容等元件的存在而导致的能量损失。
了解和计算传输线损耗可以帮助我们评估系统的效率并做出相应的优化。
传输线损耗的计算公式可以通过以下方式表示:传输线损耗(dB)= 10 * log10(出入功率比)其中,出入功率比可以通过以下公式获得:出入功率比 = (出力功率 / 输入功率)在实际应用中,我们通常会采用以下方法来计算传输线损耗。
我们需要测量传输线的输入功率和输出功率。
输入功率是指信号输入到传输线的功率,而输出功率是指信号从传输线输出的功率。
这可以通过使用功率计或示波器来测量获得。
接下来,我们将测得的输入功率和输出功率代入上述公式中,计算出入功率比。
将出入功率比代入传输线损耗的计算公式,即可得到传输线的损耗。
需要注意的是,传输线损耗通常以分贝(dB)为单位。
分贝是一种用来表示两个功率之比的常用单位,它可以帮助我们更直观地了解信号的衰减程度。
通过以上的计算公式,我们可以得到传输线的损耗值。
这个数值可以帮助我们评估系统的性能,并作出相应的改进。
较低的传输线损耗意味着更高的效率和更好的信号质量,而较高的传输线损耗则可能导致信号衰减、干扰等问题。
在实际应用中,我们需要根据具体的情况选择合适的传输线和进行适当的设计。
例如,在电力系统中,我们可以通过选择合适的导线材料、增加导线的截面积、减小导线的长度等方式来降低传输线损耗。
而在通信系统中,我们可以采用更先进的传输线技术和信号处理方法来提高系统的性能。
传输线损耗的计算公式是评估电力传输和通信系统性能的重要工具。
通过了解和计算传输线损耗,我们可以更好地优化系统设计,提高能源利用效率和信号传输质量。
在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的传输线和进行适当的设计,以确保系统的稳定性和可靠性。
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 )。
第四讲传输线的基本概念传输线的几个基本概念连接天线和发射机输出端(或接收机输入端)的电缆称为传输线或馈线。
传输线的主要任务是有效地传输信号能量,因此,它应能将发射机发出的信号功率以最小的损耗传送到发射天线的输入端,或将天线接收到的信号以最小的损耗传送到接收机输入端,同时它本身不应拾取或产生杂散干扰信号,这样,就要求传输线必须屏蔽。
顺便指出,当传输线的物理长度等于或大于所传送信号的波长时,传输线又叫做长线。
4.1 传输线的种类超短波段的传输线一般有两种:平行双线传输线和同轴电缆传输线;微波波段的传输线有同轴电缆传输线、波导和微带。
平行双线传输线由两根平行的导线组成它是对称式或平衡式的传输线,这种馈线损耗大,不能用于UHF频段。
同轴电缆传输线的两根导线分别为芯线和屏蔽铜网,因铜网接地,两根导体对地不对称,因此叫做不对称式或不平衡式传输线。
同轴电缆工作频率范围宽,损耗小,对静电耦合有一定的屏蔽作用,但对磁场的干扰却无能为力。
使用时切忌与有强电流的线路并行走向,也不能靠近低频信号线路。
4.2 传输线的特性阻抗无限长传输线上各处的电压与电流的比值定义为传输线的特性阻抗,用Z0 表示。
同轴电缆的特性阻抗的计算公式为Z。
=〔60/√εr〕×Log ( D/d ) [ 欧]。
式中,D 为同轴电缆外导体铜网内径;d 为同轴电缆芯线外径;εr为导体间绝缘介质的相对介电常数。
通常Z0 = 50 欧,也有Z0 = 75 欧的。
由上式不难看出,馈线特性阻抗只与导体直径D和d以及导体间介质的介电常数εr有关,而与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载阻抗无关。
4.3 馈线的衰减系数信号在馈线里传输,除有导体的电阻性损耗外,还有绝缘材料的介质损耗。
这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加。
因此,应合理布局尽量缩短馈线长度。
单位长度产生的损耗的大小用衰减系数β表示,其单位为dB / m (分贝/米),电缆技术说明书上的单位大都用dB / 100 m(分贝/百米) .设输入到馈线的功率为P1 ,从长度为L(m )的馈线输出的功率为P2 ,传输损耗TL 可表示为:TL =10 ×Lg ( P1 /P2 ) ( dB )衰减系数为β=TL / L ( dB / m )例如,NOKIA 7 / 8英寸低耗电缆,900MHz 时衰减系数为β=4.1 dB / 100 m ,也可写成β=3 dB / 73 m ,也就是说,频率为900MHz 的信号功率,每经过73 m 长的这种电缆时,功率要少一半。
通信电子中的功率损耗与补偿技术通信电子是当今社会中不可缺少的一部分,因为我们使用的手机、电视机、电脑等都离不开通信电子技术的支持。
在通信电子系统中,功率损耗和补偿技术是一个非常重要的话题。
本文将详细介绍功率损耗和补偿技术在通信电子中的应用。
一、功率损耗功率损耗是指在信号传输过程中,由于传输媒介的阻抗不匹配,导致信号的部分能量被耗散在传输媒介中,而没有被完全传输到接收端。
这种现象会导致信号质量下降,甚至影响通信系统的正常运行。
通信电子系统中常见的功率损耗有两种,分别是传输线路的功率损耗和射频器件的功率损耗。
1. 传输线路的功率损耗传输线路的功率损耗是由传输线路本身的阻抗、长度、跨距和频率等因素引起的。
在信号传输时,由于传输线路的阻抗不匹配,会导致信号部分能量被耗散在传输线路中,从而导致功率损耗。
传输线路的长度和跨距越大,阻抗不匹配越明显,功率损耗就越大。
另外,当信号频率越高时,传输线路的阻抗不匹配也越明显,功率损耗也相应增大。
2. 射频器件的功率损耗射频器件的功率损耗是由于射频信号经过放大器、滤波器、混频器等器件的过程中,所产生的各种损耗引起的。
在射频放大器中,由于晶体管的饱和和阈值效应会导致信号的非线性响应,从而损耗一定的功率。
在频率转换器中,由于转换带宽和耦合器的匹配问题,也会产生一定的功率损耗。
二、补偿技术为解决通信电子中的功率损耗问题,我们需要采取相应的补偿技术。
通信电子中主要采用的补偿技术有预加重、均衡、自适应均衡和功率放大器的前置放大等。
1. 预加重预加重是指在信号传输前,对信号进行一定的变换处理。
该技术可以通过改变信号频谱的形态,在传输过程中减小信号失真和功率损耗。
预加重技术的主要原理是增加低频信号的幅度,减少高频信号的幅度,并使信号在传输过程中保持频率响应的平滑。
2. 均衡均衡是一种针对传输线路损耗的补偿技术。
其主要原理是对信号进行修正和调整,使信号在传输线路上的衰减相对均匀,保持信号的稳定性和减小传输过程中的功率损耗。
传输线路月度质量分析报告传输线路是现代通信系统中的重要组成部分,其质量直接关系到通信网络的稳定性和可靠性。
为了评估传输线路的质量状况,该报告将从传输线路的物理参数、性能指标和故障情况等多个方面进行分析。
本月度质量分析报告主要包括以下内容:一、传输线路的物理参数分析1. 传输线路的长度和直径:通过对传输线路的实际测量和统计数据,分析传输线路的平均长度和直径,评估传输线路的物理结构。
2. 传输线路的材料和绝缘性能:分析传输线路所使用的材料类型、绝缘性能等,评估传输线路的耐久性和绝缘性能是否符合要求。
3. 传输线路的布线方式和功率损耗:分析传输线路采用的布线方式以及传输中的功率损耗情况,评估传输线路的传输效率和信号保真度。
二、传输线路的性能指标分析1. 传输速率和带宽:分析传输线路的传输速率和带宽情况,评估传输线路的数据传输能力和承载能力。
2. 传输延迟和抖动:分析传输线路的传输延迟和抖动情况,评估传输线路的传输时延稳定性和数据传输的实时性。
3. 传输误码率和可靠性:分析传输线路的传输误码率和可靠性指标,评估传输线路的数据传输质量和可靠性程度。
4. 传输干扰和抗干扰性能:分析传输线路的传输干扰情况和抗干扰性能,评估传输线路的抗干扰能力和可靠性。
三、传输线路的故障情况分析1. 传输线路的故障频次和故障类型:统计分析传输线路在本月度内的故障频次和故障类型,评估传输线路的可靠性和稳定性。
2. 故障处理时间和恢复策略:分析传输线路故障的处理时间和恢复策略,评估传输线路的故障处理效率和恢复速度。
基于以上分析,我们对传输线路的质量状况给出以下评估:1. 传输线路的物理参数符合设计要求,物理结构稳定可靠。
2. 传输线路的性能指标在大部分方面达到预期,但传输延迟和抖动需进一步改善。
3. 传输线路的故障频次较低,但部分故障处理时间较长,需要优化故障恢复策略。
综上所述,传输线路的质量状况总体良好,但在某些方面仍有改进空间。
试论无线电能传输系统中传输功率和效率的影响因素林昌茂【摘要】With the continuous development of science and technology level in the world, experts and related staff at home and abroad began to study how to use wireless technology to transmit power. If the technology is successful, it will promote the further development of science and technology. But in the process of popularizing the technology, the electromagnetic environment that it can use is becoming more and more complex. In this paper, the needle for the effects of radio energy transmission system, transmission power and efifciency of various factors for analysis and discussion, in the hope of providing some reference data for the study of China's relevant staff in this regard.%随着全球各国科学技术水平的不断发展和提高,国内外的专家和相关工作人员开始研究开发如何利用无线技术进行电能的传输。
如果这项技术研究成功,将会促进科学技术的进一步发展。
但在目前该技术推广的过程中,其所能够使用的电磁环境变得越来越复杂。
馈线(传输线)的基本概念a) 传输线(天馈线)的基本概念连接天线和基站输出(或输入)端的导线称为传输线或馈线。
传输线的主要任务是有效地传输信号能量。
因此它应能将天线接收的信号以最小的损耗传送到接收机输入端,或将发射机发出的信号以最小的损耗传送到发射天线的输入端,同时它本身不应拾取或产生杂散干扰信号。
这样,就要求传输线必须屏蔽或平衡。
当传输线的几何长度等于或大于所传送信号的波长时就叫做长传输线,简称长线。
b) 传输线的种类、阻抗和馈线衰减常数超短波段的传输线一般有两种:平行线传输线和同轴电缆传输线(微波传输线有波导和微带等)。
平行线传输线通常由两根平行的导线组成。
它是对称式或平衡式的传输线。
这种馈线损耗大,不能用于UHF频段。
同轴电缆传输线的两根导线为芯线和屏蔽铜网,因铜网接地,两根导体对地不对称,因此叫做不对称式或不平衡式传输线。
同轴电缆工作频率范围宽,损耗小,对静电耦合有一定的屏蔽作用,但对磁场的干扰却无能为力。
使用时切忌与有强电流的线路并行走向,也不能靠近低频信号线路。
GSM系统所用天馈为同轴电缆。
无限长传输线上各点电压与电流的比值等于特性阻抗,用符号Z。
表示。
同轴电缆的特性阻抗Z。
=〔138/√εr〕×log(D/d)欧姆。
通常Z。
=50欧姆/或75欧姆;D为同轴电缆外导体铜网内径;d为其芯线外径;εr为导体间绝缘介质的相对介电常数。
由上式不难看出,馈线特性阻抗与导体直径、导体间距和导体间介质的介电常数有关,与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载阻抗大小无关。
一般GSM工程上采用的馈线为口径为7/8 inch;在Alcatl系统的双频小区中DCS1800使用13/8 inch口径的馈线。
信号在馈线里传输,除有导体的电阻损耗外,还有绝缘材料的介质损耗。
这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加。
因此,应合理布局尽量缩短馈线长度。
损耗的大小用衰减常数表示。
单位用分贝(dB)/米或分贝/百米表示。