04传输线的工作状态解读

传输线的工作状态根据传输线上波的反射特性，可以将传输线的工作状态分为三种状态，即行波（匹配）状态全反射（纯驻波）状态行驻波状态重点掌握内容：传输线不同工作状态的条件与特点；不同工作状态下的反射系数、输入阻抗的特点负载阻抗对传输线工作状态的影响定义：负载吸收全部入射波功率而无反射，即反射为0，传输线上只有从电源向负载传输的单向行波—入射波，传输线的的这种工作状态称为行波状态。行波条件（无耗传输线）：行波的特点沿传输线电压和电流的振幅处处相等,电压和电流同相,输入阻抗等于传输线特性阻抗。0LZZ1、行波状态2、全反射（纯驻波）状态00LLZZZZ定义负载完全不吸收功率，入射波全部由负载反射回电源方向，传输线的这种工作状况称为全反射状况。全反射的条件即，全反射的电路条件是负载短路，即或，负载开路，即或，负载阻抗为纯电抗，即0LZLZRe()0LZ全反射状态的特点：以下分别以负载短路、负载开路和任意电抗负载为例说明。000()2sin(2.45)2()cos(2.45)VzVjzaVIzzbZA、负载短路•条件：ZL=0•电压和电流即，电压和电流为纯驻波，没有向前传播的波，电压和电流的相位相差π/2，没有有功功率传播。0()(2.45)inZljZtglc•输入阻抗特点：纯电抗沿传输线的变化周期为λ/2，且Im((0/4)0(inZl感性）(/2)0(inZn串振）((21)/4)(inZn并振）1LSWR•终端反射系数•驻波比B、终端开路•条件ZL=∞•电压和电流•输入阻抗000()2cos2()sinVzVzjVIzzZ0()inZljZctgl(04)(/42)(/2)((21)/4)ininininZlZlZlnZln容性感性并振串振1L阻抗变化规律•终端反射系数SWR0BYtgl0YtglCC、任意电抗负载•电容负载:等同于一段小于λ/4的开路线,即或•电感负载:等同于一段小于λ/4的短路线,即或0XZtgl0ZtglL开路和短路传输线的应用谐振腔•nλ/2的短路线—串联谐振•nλ/2的开路线—并联谐振•（2n-1）λ/2的短路线—并联谐振•（2n-1）λ/2的开路线—串联谐振开路和短路传输线的应用分布参数电感和电容•0lλ/4的短路线—电感；•0lλ/4的开路线—电容•λ/4lλ/2的短路线—电容•λ/4lλ/2的开路线—电感3、行驻波（部分反射）状态00000()1()jzjzjzjzVzVeVeIzVeeVeZ行驻波状态的定义负载部分吸收入射波功率，部分反射入射波功率，传输线上的波部分为行波，部分为驻波，传输线的这种状态称为行驻波状态，又称为部分反射状态。电压和电流表示成行波与驻波叠加的形式：电压与电流振幅00000()12sin1()12sinjzLLjzLLVzVejVzIzVejVzZ2200002200000()()()2cos21()()()2cos2LLVlVVVVlIlVVVVlZ电压和电流振幅随参考面到负载的距离l呈周期变化，电压（电流）的相邻最大（最小）振幅距离相差λ/2，最大与相邻的最小振幅的距离相差λ/4。电压最大（最小）振幅位置是电流的最小（最大）振幅位置。000()LinLZjZtglZlZZjZtgl01输入阻抗反射系数驻波比1SWR