04传输线的工作状态全解

V ( z ) V0 e j z V0 e j z I (z) 1 V0 e j z eV0 e j z Z0
表示成行波与驻波叠加的形式：
V ( z ) V0 1 L e j z j 2V0 L sin z 1 I (z) V0 1 L e j z j 2V0 L sin z Z0
(串
振）
Zin ((2n 1) / 4)
(并
振）
• 终端反射系数
L 1
• 驻波比
SWR
B、终端开路
• 条件 ZL=∞
• 电压和电流
V ( z ) 2V0 cos z j 2V0 I (z) sin z Z0
• 输入阻抗
Zin (l ) jZ0ctg l
B Y0tg l
或
C Y0 tg l

• 电感负载:
等同于一段小于λ/4的短路线,即
X Z0tg l
或 L
Z0 tg l

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
电压与电流振幅
V ( l ) (V0 )2 (V0 )2 2V0V0 cos L 2 l I (l ) 1 (V0 )2 (V0 )2 2V0V0 cos L 2 l Z0
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。
输入阻抗
Z in ( l ) Z 0
反射系数 驻波比
Z L jZ 0 tg l Z 0 jZ L tg l
0 1
1 SWR
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。
• 输入阻抗 特点：
Zin (l ) jZ0tg l
(2.45c)
纯电抗
沿传输线的变化周期为λ/2，且
Im( Zin (0 l / 4) 0 (感性）
Zin (n / 2) 0
ZL Z0 ZL Z0
即，全反射的电路条件是
负载短路，即
ZL 0
或，负载开路，即
ZL
或，负载阻抗为纯电抗，即
Re( Z L ) 0
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。
A、负载短路
• 条件：ZL=0 • 电压和电流
V ( z ) 2V0 j sin z 2V0 I (z) cos z Z0 (2.45a ) (2.45b )
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）： Z L Z0 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。
2、全反射（纯驻波）状态
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
阻抗变化规律
Z in (0 l 4) 容性 Z in ( / 4 l 2) 感性 Z in ( l n / 2) 并 振 Z in ( l (2n 1) / 4) 串 振
• 终端反射系数
L 1
SWR
C、任意电抗负载
• 电容和短路传输线的应用
分布参数电感和电容
• 0<l<λ/4的短路线—电感； • 0<l<λ/4的开路线—电容 • λ/4<l<λ/2的短路线—电容 • λ/4<l<λ/2的开路线—电感
3、行驻波（部分反射）状态
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
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
1、行波状态
定义： 负载吸收全部入射波功率而无反射，即反射为0，