2.1 传输线分布参数、传输线方程及解
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第2章 微波传输线2.1什么是长线?如何区分长线和短线?举例说明。
答 长线是指几何长度大于或接近于相波长的传输线。
工程上常将1.0>l 的传输线视为长线,将1.0<l 的传输线视为短线。
例如,以几何长度为1m 的平行双线为例,当传输50Hz 的交流电时是短线,当传输300MHz 的微波时是长线。
2.2传输线的分布参数有哪些?分布参数分别与哪些因素有关?当无耗传输线的长度或工作频率改变时分布参数是否变化?答 长线的分布参数一般有四个:分布电阻R 1、分布电感L 1、分布电容C 1、分布电导G 1。
分布电容C 1(F/m )决定于导线截面尺寸,线间距及介质的介电常数。
分布电感L 1(H/m )决定于导线截面尺寸,线间距及介质的磁导率。
分布电阻R 1(Ω/m )决定于导线材料及导线的截面尺寸。
分布电导G 1(S/m ) 决定于导线周围介质材料的损耗。
当无耗传输线(R 1= 0,G 1= 0)的长度或工作频率改变时,分布参数不变。
2.3传输线电路如图所示。
问:图(a )中ab 间的阻抗0=ab Z 对吗?图(b )中问ab 间的阻抗∞=ab Z 对吗?为什么?答 都不对。
因为由于分布参数效应,传输线上的电压、电流随空间位置变化,使图(a )中ab 间的电压不一定为零,故ab 间的阻抗ab Z 不一定为零;使图(b )中a 点、b 点处的电流不一定为零,故ab 间的阻抗ab Z 不一定为无穷大。
2.4平行双线的直径为2mm ,间距为10cm ,周围介质为空气,求它的分布电感和分布电容。
解 由表2-1-1,L 1=1.84×10-6(H/m ),C 1=6.03×10-12(F/m )2.5写出长线方程的的解的几种基本形式。
长线方程的解的物理意义是什么? 答(1)复数形式()()()z L L z L L I Z U I Z U z U ββj 0j 0e 21e 21--++= ()()()z L L z L L I Z U Z I Z U Z z I ββj 00j 00e 21e 21---+=(2)三角函数形式()z Z I z U z U L L ββsin j cos 0+=()z I z Z U z I L Lββcos sin j+= (3)瞬时形式()()A z t A t z u ϕβω++=cos , ()B z t B ϕβω+-+cos ()()A z t Z A t z i ϕβω++=cos ,0()B z t Z B ϕβω+--cos 0其中,()L L I Z U A 021+=,()L L I Z U B 021-= 物理意义:传输线上的电压、电流以波动的形式存在,合成波等于入射波与反射波的叠加。