西安电子科技大学：《高等微波网络》课程教学课件（讲稿）05 传输线网络和微波网络建模

V.传输线网络和微波网络建模 西安电子科技大学，电子工程学院 苏涛

Ⅴ. 传输线网络和微波网络建模 西安电子科技大学，电子工程学院 苏 涛

广义上讲，建立网络模型也属于数学建模，而把 模型数学化是成功的一半。在科研工作中，数学建模 是至关重要的手段，建立数学模型也是科研工作者的 必备能力。 对于网络分析来讲，建立物理系统等效的网络模 型是分析的基础。集总元件电路对应网络参数非常容 易理解，但是对于微波系统和元件，其网络建模往往 更加复杂，需要进一步的分析

广义上讲，建立网络模型也属于数学建模，而把 模型数学化是成功的一半。在科研工作中，数学建模 是至关重要的手段，建立数学模型也是科研工作者的 必备能力。 对于网络分析来讲，建立物理系统等效的网络模 型是分析的基础。集总元件电路对应网络参数非常容 易理解，但是对于微波系统和元件，其网络建模往往 更加复杂，需要进一步的分析

小网络特性不变 小网络连接 连接关系 网络模型 场分析 基本网络 等效电路 实验测试

网络模型 小网络连接 基本网络 场分析 等效电路 实验测试 连接关系 小网络特性不变

微波中传输线是网络，传输线上的畸变、断 开和阶跃等不连续性也作为网络处理。广义上来 讲，实现某种特定变换功能的器件和模块都可以 看作是不连续网络。这样，整个微波系统就是由 均匀传输线网络和不连续性网络构成。均匀传输 线网络可以解析描述，直接得到网络参数：不连 续性网络则需要明确物理现象，选择合适的方法 分析

微波中传输线是网络，传输线上的畸变、断 开和阶跃等不连续性也作为网络处理。广义上来 讲，实现某种特定变换功能的器件和模块都可以 看作是不连续网络。这样，整个微波系统就是由 均匀传输线网络和不连续性网络构成。均匀传输 线网络可以解析描述，直接得到网络参数；不连 续性网络则需要明确物理现象，选择合适的方法 分析

V.传输线网络和微波网络建模 5.1传输线网络 5.2不连续性网络 5.3微波网络建模

Ⅴ. 传输线网络和微波网络建模 5.1 传输线网络 5.2 不连续性网络 5.3 微波网络建模

V.传输线网络和微波网络建模 5.1传输线网络 5.1.1传输线等效电路分析 5.,1.2广义传输线 5.1.3波导模式分析 5.1.4实例 5.2不连续性网络 5.3微波网络建模

Ⅴ. 传输线网络和微波网络建模 5.1 传输线网络 5.1.1 传输线等效电路分析 5.1.2 广义传输线 5.1.3 波导模式分析 5.1.4 实例 5.2 不连续性网络 5.3 微波网络建模

5.1.1传输线等效电路分析 传输线方程也称电报方程。在沟通大西洋电缆( 海底电缆)时，开尔芬首先发现了长线效应：电报信 号的反射、传输都与低频有很大的不同。经过仔细 研究，才知道当线长与波长可比拟或超过波长时， 我们必须计及其波动性，这时传输线也称长线。即 ,电压和电流是2和t的函数

5.1.1 传输线等效电路分析 传输线方程也称电报方程。在沟通大西洋电缆( 海底电缆)时，开尔芬首先发现了长线效应：电报信 号的反射、传输都与低频有很大的不同。经过仔细 研究，才知道当线长与波长可比拟或超过波长时， 我们必须计及其波动性，这时传输线也称长线。即 ，电压和电流是z和t的函数

i(Z)l>≥ I>i(z+△Z u(②)也 u(Z+△Z） Z+△Z L△Z RAZ C△Z G△Z . e+△=t0+正 置 csngs

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= Ri+L a 寸元 =Gu+Ca du dz =(R+joL)I=ZI =)=R[U(e] d d正 =(G+joC)U=YU e,0=R[e)e] u o2 +β2u=0 +B27=0

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( ) 1 ( ) ( ) 1 2 0 1 2 j z j z j z j z Ae A e z I z U z Ae A e b b b b = - = + - ú û ù ê ë é ú ú û ù ê ê ë é =ú û ù ê ë é 2 2 0 0 1 1 sin cos 1 cos sin I U Z j jZ I U q q q q