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第二章传输线基本理论§2-1 引言一、传输线的种类用来传输电磁能量的线路称为传输系统，由传输系统引导向一定方向传播的电磁波称为导行波。
和低频段不同，微波传输线的种类繁多。
按其上传播的导行波的特征可分为三大类：①TEM波传输线。
如平行双线、同轴线以及微带传输线（包括带状线和微带）等；②波导传输线。
如矩形波导、圆柱波导、椭圆波导及脊波导等；③表面波传输线。
如介质波导、镜像线及单根线等等。
各类传输线示于图2-1-1中。
微波传输线不仅能将电磁能量由一处传送到另一外，还可以构成各种各样的微波元件，这与低频传输截然不同。
不同的频段，可以选不同类型的传输线。
对传输线的基本要求是：损耗小、效率高；功率容量大；工作频带宽；尺寸小且均匀。
二、分布参数的概念“长度”有绝对长度与相对长度两种概念。
对于传输线的“长”或“短”，并不是以其绝对长度而是以其与波长比值的相对大小而论的。
我们把比值称为传输线的相对长度。
在微波领域里，波长以厘米或毫米计。
虽然传输线的长度有时只不过是几十厘米甚至几个毫米，比如传输频率为3GHz的同轴电缆虽只有半米长，但它已是工作波长的5倍，故须把它称为“长线”；相反，输送市电的电力传输线（频率为50Hz）即使长度为几千米，但与市电的波长（6000千米）相比小得多，因此只能称为“短线”而不能称为“长线”。
微波传输线都属于“长线”的范畴，故本章又可称作长线的基本理论。
前者对应于低频率传输线。
它在低频电路中只起连接线的作用，因频率低，其本身分布参数所引起的效应过错全可以忽略不计，所以在低频电路中只考虑时间因子而忽略空间效应，因而把电路当作集中参数电路来处于是允许的。
后者对应于微波传输线。
因为频率很高时分布参数效应不能再忽视了，传输线不能仅当作连接线，它将形成分布参数电路，参与整个电路的工作。
因而传输线在电路中所引起的效应必须用传输线理论来研究。
亦即，在微波传输线上处处存在分布电阻、分布电感，线间处处存在分布电容和漏电电导。
微波传输线基础理论与应用研究一、微波传输线概述微波传输线是指在微波频段内传输微波信号的导线。
微波传输线有许多种不同的形式，包括同轴电缆、波导、介质波导、微带线等等。
微波传输线的应用十分广泛，包括通信、雷达、卫星通信、医学等领域。
二、微波传输线特点由于微波传输线所传输的是高频信号，因此具有许多独特的特点：1. 高频衰减由于微波传输线传输的是高频信号，因此在传输过程中会产生高频衰减。
为了降低高频衰减，需要采用低损耗的材料制作微波传输线。
2. 输电功率较大微波传输线所传输的功率非常大，因此需要考虑线路的稳定性和安全性。
同时，为了减少输电损耗，微波传输线的直径一般较大。
3. 频率要求高微波传输线所传输的频率很高，因此需要采用高频率的器件和材料来制作微波传输线。
4. 对机械尺寸的要求苛刻微波传输线对机械尺寸的要求非常苛刻，因为微波信号的波长非常短，因此微波传输线需要非常精准的尺寸和形状。
三、微波传输线的基础理论微波传输线的基础理论涉及到微波的传播和传输线的特性阻抗等概念。
1. 微波的传播微波的传播遵循传输线上的传输方程，其中包括传输线的电容和电感等参数。
在同轴电缆和波导中，微波的传播速度是常量；在微带线中，微波的传播速度与线路高度的平方成反比。
2. 传输线的特性阻抗传输线的特性阻抗是指在传输线上单位长度内电源或负载产生的电压和电流之比。
特性阻抗是描述传输线传输能力的重要参数，也常用来描述微波器件的特性。
四、微波传输线的应用研究微波传输线的应用研究包括通信、雷达、卫星通信、医学等领域。
1. 通信微波传输线在通信领域的应用主要包括同轴电缆和微带线。
同轴电缆被广泛用于电视、电话和计算机等领域的信号传输。
微带线则被用于高频率无线通信系统中。
2. 雷达微波传输线在雷达领域的应用主要包括波导和同轴电缆。
波导是一种能够传输高功率微波能量的传输线，常用于雷达系统的发射管和接收管。
同轴电缆则常用于雷达数据的传输。
3. 卫星通信微波传输线在卫星通信领域的应用十分广泛，包括卫星天线、卫星转发器等器件。
