西安交通大学：《电路》课程教材电子教案（PPT课件讲稿）第十八章 均勻传输线

电路 第18章均勻传输线 本章重点 18.1 分布参数电路 18.2 均勻传输绲及其方程 18.3 均勻传绲方程的正弥稳态解 184均句传输线的原参数和副参数 18.5无损耗传输线 18.6 无损耗线方程的通解 18.7 无损耗线的波过程 首页)

第18章 均匀传输线 18.1 分布参数电路 18.2 均匀传输线及其方程 18.3 均匀传输线方程的正弦稳态解 18.4 均匀传输线的原参数和副参数 18.5 无损耗传输线 18.6 无损耗线方程的通解 18.7 无损耗线的波过程 首 页 本章重点

帕身转输疾一 重点: 1.分布参数电路的概念 2.均匀传输线的方程及其正弦稳态解 3.无损耗传输线的波过程 返叵

返 回 1. 分布参数电路的概念 3.无损耗传输线的波过程 l 重点： 2.均匀传输线的方程及其正弦稳态解

帕身转输疾一 18.1分布参数电路 1.传输线的定义和分类 ①定义 用以引导电磁波,最大效率的将电磁能或电 磁信号从一点定向地传输到另一点的电磁器件称 为传输线。 ②分类 a)传递横电磁波(TEM波)的平行双线、同 轴电缆、平行板等双导体系统传输线。工 作频率为米波段(受限于辐射损耗)。 「返回上页「下页

18.1 分布参数电路 1. 传输线的定义和分类 上 页 下 页 用以引导电磁波，最大效率的将电磁能或电 磁信号从一点定向地传输到另一点的电磁器件称 为传输线。 ① 定义 ② 分类 a) 传递横电磁波（TEM波）的平行双线 、同 轴电缆 、平行板等双导体系统传输线。工 作频率为米波段（受限于辐射损耗）。 返 回

帕身转输疾一 b)传递横电波(TE波)或横磁波(TM波)的单 导体系统,如金属波导和介质波导等。工作频 率为厘米波段。 注意本章讨论的是双导体系统传输线。 2.传输线的电路分析方法 ①集总电路的分析方法 当传输线的长度k<λ,称为短线,可以忽略 电磁波沿线传播所需的时间,即不计滞后效应,可 用集中参数的电路来描述。 「返回上页「下页

b) 传递横电波（TE波）或横磁波（TM波）的单 导体系统，如金属波导和介质波导等。工作频 率为厘米波段。 注意 本章讨论的是双导体系统传输线。 2. 传输线的电路分析方法 ① 集总电路的分析方法 当传输线的长度 l<< ，称为短线，可以忽略 电磁波沿线传播所需的时间，即不计滞后效应，可 用集中参数的电路来描述。 返 回 上 页 下 页

帕身转输疾一 短线 集总参数电路中 电场 R 磁场 (t) 热 R u(tG 导线只流通电流 「返回上页「下页

+ - u(t) l  u(t) + - i(t) L C R G 集总参数电路中 电场 C 磁场 L 热 R 导线——只流通电流 短线 返 回 上 页 下 页

帕身转输疾一 ②分布电路的分析方法 当传输线的长度l≈λ,称为长线,电磁波的滞 后效应不可忽视,沿线传播的电磁波不仅是时间的 函数,而且是空间坐标的函数,必须用分布参数电 路来描述。 L△xR△x i(x,t) GAxT CAx u(x,t) 「返回上页「下页

当传输线的长度 l ，称为长线，电磁波的滞 后效应不可忽视，沿线传播的电磁波不仅是时间的 函数，而且是空间坐标的函数，必须用分布参数电 路来描述。 + - u(t) l  ② 分布电路的分析方法 长线 R Δx 0 L Δx 0 C Δx G Δx 0 0 i(x,t) u(x,t) + - 返 回 上 页 下 页

帕身转输疾一 例 f=50 Hz n 3×10 6000km f∫50 ∫=1000MHz 3×10=0.3m f∫10 念注意 当传输线的长度l≈λ,严格地讲,这是一个电 磁场的计算问题。在一定的条件下可作为电路问题 来考虑。求解这类问题需要解偏微分方程 「返回上页「下页

例 f =50 Hz 6000km 50 3 10 8     f v  f =1000 MHz 0.3m 10 3 9 8 10     f v  注意 当传输线的长度 l ，严格地讲，这是一个电 磁场的计算问题。在一定的条件下可作为电路问题 来考虑。求解这类问题需要解偏微分方程。 返 回 上 页 下 页

帕身转输疾 18.2均匀传输线及其方程 1.均匀传输线 均匀传输线沿线的电介质性质、导体 截面、导体间的几何距离处处相同 多的匀传输线的特点 ①电容、电感、电阻、电导连续且均匀地分布在 整个传输线上;可以用单位长度的电容C0、电 感Lo、电阻R、电导G来描述传输线的电气性 质 RGC传输线原参数 「返回上页「下页

18.2 均匀传输线及其方程 1. 均匀传输线 均匀传输线沿线的电介质性质、导体 截面、导体间的几何距离处处相同。 均匀传输线的特点 ① 电容、电感、电阻、电导连续且均匀地分布在 整个传输线上；可以用单位长度的电容C0、电 感L0 、电阻R0 、电导G0来描述传输线的电气性 质； R0 G0 L0 C0 传输线原参数 返 回 上 页 下 页

帕身转输疾一 ②整个传输线可以看成是由许许多多微小的线元 Ax级联而成 L△xR△x C△ △x ③每一个线元可以看成是集总参数的电路,因而 可以将基尔霍夫定律应用到这个电路的回路和 结点。 「返回上页「下页

② 整个传输线可以看成是由许许多多微小的线元 x 级联而成； ③ 每一个线元可以看成是集总参数的电路，因而 可以将基尔霍夫定律应用到这个电路的回路和 结点。 始 端 + - u(t) x 终 端 i i R Δx 0 L Δx 0 C Δx G Δx 0 0 Δx 返 回 上 页 下 页

构传翰线 均匀传输线的方程 传输线电路模型 △xR△x i(x, (x+△x,t) G△x千l(x+△x,) KVL方程 X L△x=”+R△x(x,D)+l(x+△x,D)=l(x, at △x→)0l OX a+R=0 「返回上页「下页

2. 均匀传输线的方程 传输线电路模型 R Δx 0 L Δx 0 C Δx 0 G Δx 0 + - u( x,t) i( x,t ) u( x  Δx,t) + - i( x  Δx,t) KVL方程 Δ ( , ) ( Δ ) ( , ) ( , ) 0Δ 0 R xi x t u x x,t u x t t i x t L x       Δx  0 0 0  0       R i t i L x u 返 回 上 页 下 页