《电路》课程教学资源（PPT课件）第十八章 均匀传输线

电路第18章均匀传输线本章重点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

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

电路均匀传输线重点：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回

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

电路均匀传输线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分类传递横电磁波（TEM波）的平行双线、同a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）。返上回页下页

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

电路均匀传输线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。本章讨论的是双导体系统传输线注意2.传输线的电路分析方法集总电路的分析方法1当传输线的长度<<入，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上回页下页

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

电路均匀传输线u(t)集总参数电路中短线电场RL磁场R热itu(t导线只流通电流返上回页下页

+ - 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

电路均匀传输线分布电路的分析方法2当传输线的长度1～入，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.AxRAxYYi(x,t)C.Ax三G.Axu(x,t)返上回页下页

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

电路均匀传输线例3×10=Vf =50Hz6000km一503×10=0.3mf=1000MHz109注意当传输线的长度～入，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。返上回页下页

例 f =50 Hz 6000km 50 3 108 =  = = 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

州电路均传输线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Co、电感Lo、电阻Ro、电导G.来描述传输线的电气性质；R GL C.传输线原参数返上回页下页

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； 0 0 0 C0 R G L 传输线原参数 返 回 上 页 下 页

电路均匀传输线整个传输线可以看成是由许许多多微小的线元2级联而成；AxLAx R,Ax专C.AxG.AxAx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。返上回页下页

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

电路均匀传输线2.均匀传输线的方程传输线电路模型R,AxL.Axi(x+ x,t)+i(x,t)C,Axu(x,t)u(x+△x,t)G.AxKVL方程Qi(x,t)L.Ax+ R,Axi(x,t) +u(x +△x,t) = u(x,t)ataidu△x →+ Ri= 0Loat一ax一返上回页下页

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 ) ( , ) ( , ) 0 Δ 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