传输线

《射频电路》期末答辩

题目:传输线理论

1308211010 田梦圆

1308211012 李华

1308211023 刘苑

1308211024 罗佳

1308211051 张伟

1308211057 徐翰林

合肥师范学院2013届本科生《射频电路》论文（设计）

摘 要

随着科学技术的飞速发展，微波技术被广泛应用于工业，农业，生物医学，军事，气象探测，遥感遥测，交通管制以及各种通信业务中，学科之间的相互渗透不断加剧，在其他学科中应用微波理论和技术进一步深入研究的范例不断增多。传输线作为传输电磁波的导波系统，对电磁波的传输性能直接关系到电磁波信息能量的传送，越来越受到人们的重视，成为了很有意义的研究对象。但是电磁波在传输线的传播比较抽象，有必要对其进行形象化、直观化研究。

TEM波场对应于电场有一电压波，对应于磁场有一电流波。本次毕业设计针对常用的均匀有耗和无耗传输线，运用分布参数电路法，建立传输线等效电路，即“化场为路”，学习了传输线方程及其解，得出：传输线的电压、电流具有波的形式，由向负载方向传输的入射波和向波源传输的反射波，这两列波叠加。并且对这一特性进行了MATLAB仿真，在代码中通过改变负载阻抗的大小使均匀传输线分别工作在行波状态，驻波状态和行驻波状态，观察并验证电压（电场）和电流（磁场）特性，仿真结果与理论很吻合。有助于对传输线特性的进一步理解。

关键字： 传输线 微带线 特性阻抗 终端条件合肥师范学院2013届本科生《射频电路》论文（设计）

Abstract

With the rapid development of science and technology, microwave technology is widely

used in industry, agriculture, biomedicine, military, meteorological observation, remote sensing

0-1 什么是微波？

解：微波是无线电波中波长最短的电磁波，它包括从1m~0.1mm的波长范围，其相应的频率范围从300MHZ~3000GHZ。

0-2 微波有哪些特点？

解：1. 频率高。通信系统中相对带宽Δf/f通常为一定值，所以频率f越高，越容易实现更大的带宽Δf，从而信息的容量就越大。

2. 波长短。RF/MW的波长与自然界大部分的物体尺寸相比拟。天线与RF电路的特性是与其电尺寸l/λ相关的。在保持特性不变的前提下，波长λ越短，天线和电路的尺寸l就越小，因此，波长短有利于电路与系统的小型化。

3. 大气窗口。地球大气层中的电离层对大部分无线电波呈反射状态（短波传播的原理），但在MW波段存在若干窗口。因此，卫星通信、射频天文通常采用微波波段。

4. 分子谐振。各种分子、原子和原子核的谐振都发生在MW波段，这使得微波在基础科学、医学、遥感和加热等领域有独特的应用。

1-1 何谓“长线”，何谓“短线”？

解：导线为长线和短线，长线和短线是相对于波长而言。所谓长线是指传输线的几何长度和线上传输电磁波的波长的比值(即电长度)大于或接近于1，反之称为短线。RF/MW 导线（传输线）称为长线，传统的电路理论不适合长线。

1-12 有一无耗传输线，特性阻抗100cZ，负载阻抗150100LZj，试求距离终端为8和4处的输入阻抗。

解：tan()tanLcinccLZjZlZlZZjZl 2()4cinLZZZ

1-15 无耗线的特性电阻100CR，接至13085LZj的负载。工作波长360cm。求（1）在离开负载的25cm处的阻抗；（2）线上的驻波比；（3）如线上最高电压为1kV，求负载功率。

解：（1）已知3603.6cmm，13085LZj，100ccZR，得

2253.69rad/m

所以，在离开负载的25cm处的阻抗为

1. 施工内容

1) 光缆敷设前应进行路由复测，复测时应核定光缆路由走向、敷设位置，合理配盘，选定便于施工、维护、安全可靠的光缆接头。

2) 电杆：电杆埋深符合施工规范要求；杆距一般情况为50-60米：杆高在市(县区)内使用8米杆，野外使用7米杆。

3) 拉线：拉线设置程式及方向应符合设计要求。拉线应采用镀铸钢绞线;拉线扎固方式依设计的材料为准。

4) 吊线：一般使用7/2.2镀锌钢绞线，杆档超过100米时两端电杆要做假终结等。

5) 其它：杆路每经0.5公里左右做一处地线，跨越高压电力线杆档的两端杆要做延伸式地线。杆路与电力线最小垂直距离符合规范要求。

6) 敷设架空光缆：敷设后应自然平直，并保持不受拉力、应力，无扭转，无机械损伤。应根据设计要求选用光缆的挂钩程式。光缆挂钩的间距应为500 mm ，允许偏差士30 mm 。挂钩在吊线上的搭扣方向应一致，挂钩托板应安装齐全、整齐。

7) 敷设管道光缆：敷设管道光缆的孔位应符合设计要求。

8) 光缆交接箱安装：光缆及尾纤、跳纤、适配器在光缆交接箱内的安装位置路由走向及固定式应符合设计要求，并符合交接箱产品说明的要求。

2. 技术规范 《通信线路工程验收规范》YD5121-2010

《通信线路工程施工监理规范》YD 5123-2010

- 1 - 传输线理论

传输线理论，简称TLT，是有限的电子单元电流和电压的研究，构成电子系统的基础。TLT是非常有用的，因为它可以帮助我们研究，设计和分析简单或复杂的电路，尤其是复杂的多路径电路，比如电磁波传输线和低频无线系统。TLT涉及到不同电子元件的耦合和交互作用，这可能影响电路的性能。TLT的研究可以从两个方面来看：对某种类型传输线的整体特性的理论分析，以及一种特定的传输线特性的数学模型。

首先，TLT涉及到分析整体电路特性，尤其是了解传输线阻抗和复数频率响应的表现。传输线的阻抗取决于电流限制，因此，可以用它来确定一个传输线的最大功率。此外，它也可以描述在特定频率下，传输线的特性是怎样的，也可以用这个技术来识别电路中的损耗和噪声。

其次，TLT提供了一种可以用数学模型来表征不同类型传输线的特性的方法。通过用各种类型的装置，可以计算各个元件和电路参数，如电容或电感，可以进一步确定电路的性能。 TLT也可以用来模拟时变电路，以更准确地模拟传输线和系统的行为。

最后，TLT与其他领域的研究有着重大的关联性。物理，光学和无线技术等领域，可以通过TLT来明确传输行为，以帮助提供更好的性能和更好的网络服务。研究人员可以通过将机械和电气特性调整到要求的值，来改善系统的性能。

总而言之，TLT是一个非常有用的工具，可以在设计电路时， - 2 - 帮助我们分析电路特性，并保证传输可靠性与质量。它不仅可以帮助我们研究和开发出质量良好的电路，还可以用来表征传输线的性能，以帮助改善系统的性能，从而提供高质量的服务。 TLT的优点也可以用在更多其他领域，比如物理学，光学和无线电，从而实现更多的功能和更好的效果。