西安电子科技大学：《微波技术基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第4章 工程状态分析（Ⅱ）

第」章状态分析(Ⅱ) Working Process Analysis(Il 在上面一讲中,我们引进了分析无耗传输线的两个 重要工作参数—反射系数和阻抗z 反射系数r(=) 阻抗Z(2) I(=)=U(=)/U+(=) Z()=U(=)/ I(2)=T(z=0)e2 ZI+jzo tan Bz r(=) Z(=) 2(2=10/2otan 1+I( Z(=)+Z0 r(=)

第4章 工程状态分析(Ⅱ) Working Process Analysis(Ⅱ) 在上面一讲中，我们引进了分析无耗传输线的两个 重要工作参数——反射系数和阻抗 Z 0 0 2 ' ( ') ( ') ( ') ( ') ( ' 0) ( ') ( ')/ ( ') ( ') Z z Z Z z Z z z z e z U z U z z j z + −  =  =  =  =  − − +  反射系数 1 ( ') 1 ( ') ( ') tan ' tan ' ( ') ( ') ( ')/ ( ') ( ') 0 0 0 0 z z Z z Z Z jZ z Z jZ z Z z Z Z z U z I z Z z l l −  +  = − + = =   阻抗

和无耗传输线的两种重要工作状态 ●行波状态 0(2=Uoe Z(2) (=)=le r(z)=0

和无耗传输线的两种重要工作状态 ( ') 0 ( ') ( ) ( ) 0 0 0  = =     = = • + − + − z Z z Z I z I e U z U e j z j z   行波状态

●全驻波状态 ZI=jx 其中,1=丌-2tan U(=)=U(e +re )=j2Ute 2oxisinB-2p/7, j=(9-x) 1(3=2le sIn (91-) 2B 20B2叫=

              = − −                      = − −               = +  = − −         = − =  = • − + − + − + − ( ) 2 1 ( ) 2 tan ( ) 2 1 ( ) 2 sin ( ) 2 1 ( ') ( ) 2 sin 2tan ( ) 2 1 ( ) 2 1 0 1                      l l l j l l j l j z l j z l l l j l l Z z j Z z I z j I e z U z U e e j U e z Z X Z jX e l l l 其中， 全驻波状态

全驻浪状态是用坐标分析的,行浪则用坐标。对 于一般情况,我们以后均采用坐标只是需注意 这时表示向方向的入射浪。 概念特别重要,有了等效长度的概念,我 们只要令 z=2+△z 一切均与短路传输线上类似,也就是我们只需分析短路 传输线 X 1-t tan 2B 2丌

全驻波状态是用 坐标分析的，行波则用z坐标。对 于一般情况，我们以后均采用 坐标——只是需注意： 这时 表示向z方向的入射波。 Z' j z' e  等效长度概念特别重要，有了等效长度的概念，我 们只要令 z  = z +z 一切均与短路传输线上类似，也就是我们只需分析短路 传输线 ( )         − = −  = − 0 1 tan 2 2 1 Z X z g l l      (4-1) (4-2)

只要注意场分布在任意情况下,与短路状态相比较 多了一相位因子 91-丌 (4-3) 短路状态q1=开路状态q1=0 本讲分析工作状态时,将进一步推广等效长度的 概念

只要注意场分布在任意情况下，与短路状态相比较， 多了一相位因子 ( − ) l j e 2 1 短路状态  l = ，  开路状态  l = 0 (4-3) 本讲分析工作状态时，将进一步推广等效长度的 概念

行驻波状态场分布 听谓行驻波状态,即最一般的部分反射情况 ∫T=,em,其中k (4-4) ∠1=R21+jX (4-5) 和全驻浪情况类似,分析行驻浪情况沿线电压、电流 分布

所谓行驻波状态，即最一般的部分反射情况 一、行驻波状态场分布 (4-4)  (4-5)   = +  =    l l l l j l l Z R j X e l | | ，其中| | 1  和全驻波情况类似，分析行驻波情况沿线电压、电流 分布

行驻波状态场分布 U(=2)=Ul(e+e) Uf(1+I, De+j2UtT le sin B (91-x) 2B (2)=1(e-Te) (4-6) 1(1-|1De+2+|r1e cOS (91- 2B

                             − − = −  +  = −                − − = +  +  = +  − + + + − − + + + − ( ) 2 1 cos ' (1 | |) 2 | | ( ') ( ) ( ) 2 1 sin ' (1 | |) 2 | | ( ') ( ) ( ) 2 1 ' ' ' ( ) 2 1 ' ' '                   l j l l j z l l j z l j z l l j l l j z l l j z l j z l z I e I e I z I e e z U e j U e U z U e e l l 一、行驻波状态场分布 (4-6)

行驻波状态场分布 由形式似乎看出:前一部分是行波,而后一部分 是全驻浪。 Z1=R1+X1 0 驻波部分 lUL. III 图4-1行驻浪传输线

由形式似乎看出：前一部分是行波，而后一部分 是全驻波。 一、行驻波状态场分布 z 0 0 U I I , Z =R +X l l l U U U max min 行 波 部 分 驻 波 部 分 图 4-1 行驻波传输线

行驻波状态场分布 研究任意处的阻抗z(想据定义 -=9 1+|r|e2=) Te Z(二 1-|r|e2B=0) e (1+|T, Dcos B2-9+j(1-IT Dsin B='-2pr (l-IT, Dcos B2-9, +j(1+IT, Dsin B='-Lpr H+T jan B2'-29r 1+|I jan B='-2pr

研究任意 z 处的阻抗 ' Z ， (z') 根据定义       + −         −  +        + −         −  +  =        + +  −      −  −        + −  −      +  − = −  +  = −  +  =        − −      −        − −      − − − − − l l l l l l l l l l l l l l j z l j z j z l j z j z l j z l j z j z Z z Z z j z z j z Z e e e e Z e e Z z Z l l l l l l                         2 1 tan ' 1 | | 1 | | 2 1 tan ' 1 | | 1 | | ( ') 2 1 (1 | |)sin ' 2 1 (1 | |) cos ' 2 1 (1 | |)sin ' 2 1 (1 | |) cos ' | | | | 1 | | 1 | | ( ') 0 0 2 1 ' 2 1 ' 2 1 ' 2 1 ' (2 ' ) 0 (2 ' ) 0 一、行驻波状态场分布

行驻波状态场分布 由上面推导,可引入第三个工作参数—电压驻 波比,用ⅤSWR( oltage Standing Wave ratio)表示。 1+|I (4-7) ZSp≤c 也就是说,对于无耗传输线,环会小于1(等于1对 应行波情况)。再次写出电压表式 U()=U7(1+re2k)e

一、行驻波状态场分布 由上面推导，可引入第三个工作参数——电压驻 波比 ，  用VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)表示。 1 | | 1 | | l l −  +   = 1≤ρ≤∞ (4-7) 也就是说，对于无耗传输线， 不会小于1。(等于1对 应行波情况)。再次写出电压 表示式  U(z') 2 ' ' ( ') (1 ) j z j z l l U z U e e + −   = +