二端口电路解析PPT课件
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电路PPT课件：第11章 二端口网络
(3)
将(3)代入(1)得：
I1
Y12
Y11Y22 Y21
U2
Y11 Y21
I2
电路理论基础
A
-B
C
-D 电路理论基础
U1 可得
Y22 Y21
U2
A Y22
1 Y21
I2
I1
Y12
Y11Y22 Y21
U2
Y11 Y21
I2
B 1
Y21
Y21
C Y12Y21 Y11Y22
•
•
I 1 2 I 2
+
•
U1
+ 0.5s 0.5s
•
U
Y
2
0.5s
0.5s
Z参数 不存在
•
I1
+
•
U1
•
I2
2
+
2
•
U2
Z
2
2 2
Y 参数不存在
电路理论基础
3. 可用不同的参数表示以不同的方式连接的二端口。 4. 线性无源二端口
Y
Z
T
H
互易 Y12=Y21 Z12=Z21 detT=1 H12= -H21 对称 Y11=Y22 Z11=Z22 A=D detH=1
其矩阵形式 Y21
D Y11 Y21
U1 I1
A C
B U2 D I2
(注意负号）
T
T11 T21
T12
T22
称为T 参数矩阵
用T 参数表示二端口的性质
A Y22 Y21
B 1 C Y12Y21 Y11Y22
Y21
Y21
电路第13章-二端口网络和多端元件课件.ppt
13.2 二端口网络方程和参数
T参数方程和传输参数矩阵
取U 2, ( I 2 )作自变量，取U1, I1为因变量
. I1
+
.U_1
*
. . I 2
I1
+ +*
N1
. . U_2 _U1
N2
*
. I 2 *+ .U 2_
U1 AU 2 B( I 2 ), I1 CU 2 D( I 2 )
记T
I1
H12 U 2
I 2 H21 I 1 H22 U 2
U 1
I
2
H11 H 21
H12 H 22
I
1
U 2
记
H
H11
H
21
H12 H 22
为混合参数矩阵
13.2 二端口网络方程和参数
| | 其中：H11 U1
I1
U
, 20
H21
I2 I1
（短路法） U 20
I2
I1
+
N
+
U_1
U 2_ 0
13.2 二端口网络方程和参数
| | H12 U1
U2
, I 10
H 22
I2 U2
（开路法） I 10
. I1 0
+
.U_1
N
I2
+ _U2
13.2 二端口网络方程和参数
可逆二端口满足：H12 = -H21 对称二端口满足：H12 = -H21, H11H22 - H12H21=1
. . I1
j4S
I2
+
2S
-j1S _U 2
..
2019年二端口网络精彩分析课件.ppt
-
1
1
L
)
jL
1
jL
j(C2
1)
L
1
R
2 阻抗参数方程
二端口的阻抗参数方程或Z参数方程
U1 Z11I1 Z12I2
矩阵形式：
U 2 Z21I1 Z22I2
UU12
Z11 Z 21
Z12 Z22
H 22
I2 U 2
I1 0
逆混合参数方程
I1 U 2
G11U 1 G21U1
G12 I2 G22 I2
UI12
G11 G21
G12 G22
UI21
G
G11 G21
G12
G22
I2
A
A11
A21
A12
A22
互易性条件 对称条件
A A A 11 22 A12 A21 1 A A A 11 22 A12 A21 1 及 A11 A22
n :1
U1
I1 *
* I2
U 2
理想变压器 传输参数矩阵为:
I1 I2
相量形式：
U ZI
Z
Z11 Z 21
Z12
Z
22
二端口阻抗参数
矩阵或Z 参数矩
阵
•互易条件: Z12 Z21
•对称条件: Z12 Z21 和 Z11 Z22
1
1
L
)
jL
1
jL
j(C2
1)
L
1
R
2 阻抗参数方程
二端口的阻抗参数方程或Z参数方程
U1 Z11I1 Z12I2
矩阵形式：
U 2 Z21I1 Z22I2
UU12
Z11 Z 21
Z12 Z22
H 22
I2 U 2
I1 0
逆混合参数方程
I1 U 2
G11U 1 G21U1
G12 I2 G22 I2
UI12
G11 G21
G12 G22
UI21
G
G11 G21
G12
G22
I2
A
A11
A21
A12
A22
互易性条件 对称条件
A A A 11 22 A12 A21 1 A A A 11 22 A12 A21 1 及 A11 A22
n :1
U1
I1 *
* I2
U 2
理想变压器 传输参数矩阵为:
I1 I2
相量形式：
U ZI
Z
Z11 Z 21
Z12
Z
22
二端口阻抗参数
矩阵或Z 参数矩
阵
•互易条件: Z12 Z21
•对称条件: Z12 Z21 和 Z11 Z22
电路基础分析课件15二端口网络
电路设计和分析
二端口网络用于电路设计和分析，如 负反馈电路、差分放大器等。
在电力电子中的应用
电力转换和控制
在电力电子中，二端口网络用于电力转换和控制，如逆变器、整流器等。
电机控制和驱动
二端口网络用于Hale Waihona Puke 机控制和驱动，如变频器、伺服控制器等。
THANKS
感谢观看
04
CATALOGUE
二端口网络的网络分析
散射参数
定义
散射参数（Scattering Parameters）也称为S参数，用 于描述二端口网络输入端口和输 出端口之间的信号散射关系。
描述内容
S参数描述了当一个端口接收到 信号时，另一个端口如何响应，
包括幅度和相位信息。
重要性
S参数是二端口网络分析的重要 工具，广泛应用于微波、通信、
电路基础分析课件15二 端口网络
CATALOGUE
目 录
• 二端口网络概述 • 二端口网络的等效电路 • 二端口网络的连接 • 二端口网络的网络分析 • 二端口网络的应用
01
CATALOGUE
二端口网络概述
定义与分类
定义
二端口网络是指具有两个端口的电路网络，通常由电阻、电容、电感等元件组 成。
级联连接
总结词
两个二端口网络在电路中以级联的方式连接，它们共享输入和输出端，形成一个更复杂的网络结构。
详细描述
在级联连接中，一个二端口的输出端连接到另一个二端口的输入端，形成一个连续的电路路径。这种 连接方式可以构建更复杂的电路结构，实现更丰富的功能。级联连接时需要注意信号的匹配和阻抗的 连续性，以避免信号失真和反射。
在并联连接中，两个二端口的输入端和输出端分别相连，共享相同的电压源。每 个二端口网络独立处理电流，不受其他网络影响。这种连接方式常用于需要增加 元件数量或提高系统容错能力的电路中。
二端口网络用于电路设计和分析，如 负反馈电路、差分放大器等。
在电力电子中的应用
电力转换和控制
在电力电子中，二端口网络用于电力转换和控制，如逆变器、整流器等。
电机控制和驱动
二端口网络用于Hale Waihona Puke 机控制和驱动，如变频器、伺服控制器等。
THANKS
感谢观看
04
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二端口网络的网络分析
散射参数
定义
散射参数（Scattering Parameters）也称为S参数，用 于描述二端口网络输入端口和输 出端口之间的信号散射关系。
描述内容
S参数描述了当一个端口接收到 信号时，另一个端口如何响应，
包括幅度和相位信息。
重要性
S参数是二端口网络分析的重要 工具，广泛应用于微波、通信、
电路基础分析课件15二 端口网络
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目 录
• 二端口网络概述 • 二端口网络的等效电路 • 二端口网络的连接 • 二端口网络的网络分析 • 二端口网络的应用
01
CATALOGUE
二端口网络概述
定义与分类
定义
二端口网络是指具有两个端口的电路网络，通常由电阻、电容、电感等元件组 成。
级联连接
总结词
两个二端口网络在电路中以级联的方式连接，它们共享输入和输出端，形成一个更复杂的网络结构。
详细描述
在级联连接中，一个二端口的输出端连接到另一个二端口的输入端，形成一个连续的电路路径。这种 连接方式可以构建更复杂的电路结构，实现更丰富的功能。级联连接时需要注意信号的匹配和阻抗的 连续性，以避免信号失真和反射。
在并联连接中，两个二端口的输入端和输出端分别相连，共享相同的电压源。每 个二端口网络独立处理电流，不受其他网络影响。这种连接方式常用于需要增加 元件数量或提高系统容错能力的电路中。
电路原理二端口网络.ppt
1
2 0
Y Y 12 21
上例中有
Y Y Y 12 21 b
注意 互易二端口四个参数中只有三个是独立的。
Y Y Y a b b Y Y Y Y b b c
若 Ya=Yc 有 Y12=Y21 ，又Y11=Y22 （电气对称），称为对称二端口。 对称二端口只有两个参数是独立的。 对称二端口是指两个端口电气特性上对称。电路结 构左右对称的，端口电气特性对称；电路结构不对称的 二端口，其电气特性也可能是对称的。这样的二端口也 是对称二端口。
I Y U 1 11 Y 12 1 Y I U 21 Y 22 2 2
若网络内部无受控源(满足互易定理) ，则阻抗矩阵Z对称 12= 21 Y12= Y21 互易二端口网络四个参数中只有三个是独立的。
+ u1 -
Y U I U 2 21 1 Y 22 2
矩阵 形式
I Y U 1 11 Y 12 1 Y Y I U 2 2 21 22
Y Y 11 21 Y Y 1 2 Y 2 2
解得
矩阵 形式
令
I Y U 1 11 Y 12 1 Y I U 21 Y 22 2 2
Y Y 11 21 Y Y 1 2 Y 2 2
称为Y 参数矩阵.
例1. 求Y 参数。
I1
Yb
I
Yc
2
+ U 1
i1 i2
§2 二端口的参数和方程 + u1 i1 i2 + u2 端口物理量4个
i1
i2 u1 u2
2 0
Y Y 12 21
上例中有
Y Y Y 12 21 b
注意 互易二端口四个参数中只有三个是独立的。
Y Y Y a b b Y Y Y Y b b c
若 Ya=Yc 有 Y12=Y21 ，又Y11=Y22 （电气对称），称为对称二端口。 对称二端口只有两个参数是独立的。 对称二端口是指两个端口电气特性上对称。电路结 构左右对称的，端口电气特性对称；电路结构不对称的 二端口，其电气特性也可能是对称的。这样的二端口也 是对称二端口。
I Y U 1 11 Y 12 1 Y I U 21 Y 22 2 2
若网络内部无受控源(满足互易定理) ，则阻抗矩阵Z对称 12= 21 Y12= Y21 互易二端口网络四个参数中只有三个是独立的。
+ u1 -
Y U I U 2 21 1 Y 22 2
矩阵 形式
I Y U 1 11 Y 12 1 Y Y I U 2 2 21 22
Y Y 11 21 Y Y 1 2 Y 2 2
解得
矩阵 形式
令
I Y U 1 11 Y 12 1 Y I U 21 Y 22 2 2
Y Y 11 21 Y Y 1 2 Y 2 2
称为Y 参数矩阵.
例1. 求Y 参数。
I1
Yb
I
Yc
2
+ U 1
i1 i2
§2 二端口的参数和方程 + u1 i1 i2 + u2 端口物理量4个
i1
i2 u1 u2
《二端口网络》课件
根据不同的分类标准，二端口网络可以分为不同的类型，如根据端口数可分为 二端口网络和多端口网络，根据网络参数可分为线性网络和非线性网络等。
特性参数
电压传输系数
表示输入电压与输出电压之比，是衡量 二端口网络传输性能的重要参数。
插入衰减系数
表示在二端口网络的输出端与输入端 之间插入一个网络后引起的信号衰减
控制系统
在控制系统中，二端口网 络用于信号传输和信号处 理，如传感器、执行器、 控制器等。
02
二端口网络的基本元件
电阻器
总结词
表示电路中阻碍电流通过的元件
详细描述
电阻器是二端口网络中的基本元件之一，它对电流通过的阻力与电压成正比，具 有恒定的阻值。电阻器在电路中主要用于限制电流和调节电压。
电感器
03
二端口网络的连接与等效
串联与并联
串联
两个或多个二端口网络按照电流 方向串联在一起，总电压等于各 二端口网络的电压之和。
并联
两个或多个二端口网络并联在一 起，总电流等于各二端口网络的 电流之和。
Y-Δ等效变换
Y-Δ等效变换是一种将Y型二端口网络转换为Δ型二端口网络的方法，反之亦然。 通过改变网络端口的连接方式，可以实现电路的简化或变换。
匹配网络中的二端口网络
总结词
匹配网络中的二端口网络用于阻抗匹配，通 过调整网络的元件参数，使不同阻抗的信号 源和负载之间实现有效的能量传输。
详细描述
在匹配网络中，二端口网络通常由电阻、电 容和电感等元件组成，用于实现信号源和负 载之间的阻抗匹配。通过调整网络的元件参 数，可以减小信号传输过程中的能量损失，
信号流图的简化
在实际应用中，由于系统的复杂性和庞大性，信号流图可能会非常复杂和庞大，这 会给分析带来很大的困难。
特性参数
电压传输系数
表示输入电压与输出电压之比，是衡量 二端口网络传输性能的重要参数。
插入衰减系数
表示在二端口网络的输出端与输入端 之间插入一个网络后引起的信号衰减
控制系统
在控制系统中，二端口网 络用于信号传输和信号处 理，如传感器、执行器、 控制器等。
02
二端口网络的基本元件
电阻器
总结词
表示电路中阻碍电流通过的元件
详细描述
电阻器是二端口网络中的基本元件之一，它对电流通过的阻力与电压成正比，具 有恒定的阻值。电阻器在电路中主要用于限制电流和调节电压。
电感器
03
二端口网络的连接与等效
串联与并联
串联
两个或多个二端口网络按照电流 方向串联在一起，总电压等于各 二端口网络的电压之和。
并联
两个或多个二端口网络并联在一 起，总电流等于各二端口网络的 电流之和。
Y-Δ等效变换
Y-Δ等效变换是一种将Y型二端口网络转换为Δ型二端口网络的方法，反之亦然。 通过改变网络端口的连接方式，可以实现电路的简化或变换。
匹配网络中的二端口网络
总结词
匹配网络中的二端口网络用于阻抗匹配，通 过调整网络的元件参数，使不同阻抗的信号 源和负载之间实现有效的能量传输。
详细描述
在匹配网络中，二端口网络通常由电阻、电 容和电感等元件组成，用于实现信号源和负 载之间的阻抗匹配。通过调整网络的元件参 数，可以减小信号传输过程中的能量损失，
信号流图的简化
在实际应用中，由于系统的复杂性和庞大性，信号流图可能会非常复杂和庞大，这 会给分析带来很大的困难。
电路第16章二端口等效电路.ppt
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例 绘出给定的Y参数的任意一种二端口等效电路
解
由矩阵可知：
二端口是互易的。
故可用无源型二端口网络作为等效电路。 No I1 Image Y
b
I ( s ) Y ( s ) Z ( s ) 2 21 11 I ( s )1 Y ( s ) R Z ( s ) Y ( s ) 1 22 12 21
R1 + US (s) – I1 (s) + U1 (s) –
I2 (s)
线性RLCM 受控源 + U2(s) – R2
双端接两端口
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+ US (s) –
I1 ( s) + U1 (s) – I1 ( s) + U1 (s) –
I2 (s )
线性RLCM 受控源 + U2(s) – R2
No Image
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方法2：采用等效变换的方法。
No No Image Image
Y12 －－ Y12
YbY122
No No Image Image
++
No No Image Image
Y+Y Y＋ Y12 Y22 Y11 Y12 22+Y 11＋ 12 12
No Image Image
No Image
No Image
Z11－Z12
+
No Image
+
No Image
+
No Image
如果网络是互易的，上图变为T型等效电路。
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电路分析 11章二端口网络ppt课件
U X
： 17
3I1 I2 U1
3 2
I1
9 2
I2
U 2
3 1
Z
3
9
2 2
这就是Z参数的方程Z参数矩阵。如果需
求Y参数，只需改变上述方程的形式即可
。
3 8
U
1
1 12
U 2
I1
1 8
U
1
1 4
U
2
I 2
3
Y
8
1 8
1 12
1 4
这就是Y参数的方程和Y参数矩阵。如
果需求其它参数，方法是一样的。
由此可得如下图所示的T形等效电路：
I1
(Z－21Z12＋)I1
I 2
U+1
Z11Z12
Z 12
－
Z22 Z12 +
U 2
－
上述两种等效电路适合任意二端口网络。
编辑版pppt
24
同样地，由Y参数方程：
I1 Y11U1 Y12U2
I2 Y21U1 Y22U2
可构成如下图所示的含两个受控源的等效
电路：
I1
I2
U 1
A
U 2
I1
I 2
由图：U1 U1 I 1 I 1 U 2 U 2 I 2 I 2 U 2 U 1 I 2 I1
得：
U1
U1
A
U2
A
U1
A'
AU2
I1 I1 I2 I1
I2
AA
U2
AU2
I2
编辑I版2pppt
28
故得二端口网络级联时A参数的公式：
11 二端口网络
电路第8章二端口网络ppt课件
第 8-1.5 页
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8.1 二端口网络的方程与参数
（2）A参数的物理意义： U1 a11U 2 a12 (I2 )
由 A方程知，
aaaa12122112UUUUIII11122I212
I2 0 I2 0 U 2 0 U 2 0
I1 a21U 2 a22 (I2 )
称二端口电路N的 Y方程
yY矩1方1阵、程Yy1写=2 、成yy1y2矩1121阵、yy形12y222式2称称为Y参Y矩数阵。。II12
y11
y
21
y12 y 22
U U
1 2
第 8-1.1 页
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8.1 二端口网络的方程与参数
（由2y）Y11方Y程参UI知11数，U的2 物0 理出口意短义路：时的II1输2 入 导yy12纳11UU11
第 8-1.3 页
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8.1 二端口网络的方程与参数
二、 A参数方程 1、A参数
（1）A方程或传输方程
当研究信号从输入口到输出口传输的有关问题时，以输出端
可U 2解和得I2 作为自变量，以 U1 和 I1作因变量比较方便。由Z方程
U 1
z11 z 21
U 2
|Z| z 21
出口开路时的电压增益
出口开路时的转移导纳 出口短路时的转移阻抗 出口短路时的电流增益
对于互易电路，A参数满足△A = a11 a22- a12 a21=1。若为对称电 路，则有 △A = 1，a11= a22。
第 8-1.6 页
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8.1 二端口网络的方程与参数
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z22
U 2 I 2020年92月28I日1 0
——输入端口开路时的输出阻抗 也称策动点阻抗
(6-11)
可见，Z参数具有阻抗量纲，故称为开路阻抗参数。可 通过计算或测量来确定。
Z矩阵也称开路阻抗矩阵
互易电路（可逆电路）：满足互易定理的二端口电路。
由互易定理形式二（P78）可知：
U2 I1
I20
U1 I2
(6-5)
（3） 二端口电路与四端电路
i1
i
2
i1
i
2
i1
i2
二端口电路
i1
i2
具有公共端的二端口
i2 i1
i3 i4
四端电路 2020年9月28日
(6-6)
例
1 +
i1
3i
R
4 i2 2 +
u1 –
i1
1 i1 3
i2
u2
–
4 i2 2
1-1' 2-2' 是二端口
3-3' 4-4'不是二端口，是四端电路
2020年9月28日
(6-2)
一、基本概念
在工程实际中，研究信号及能量的传输和信号变换 时，经常碰到如下形式的电路。
线性RLCM 受控源
四端电路
2020年9月28日
(6-3)
例
R
C
C
滤波器电路
n:1
变压器
2020年9月28日晶体管放Fra bibliotek电路传输线
(6-4)
1、二端口： 满足端口条件的四端电路。
（1） 端口 (port)
注意：对称二端口电路的Z参数中只有2个独立参数。 对称二端口是指两个端口电气特性上对称。电路结
构左右对称的，端口电气特性对称；电路结构不对称的
二端口，其电气特性也可能是对称的。这样的二端口也
是对20称20年二9月2端8日 口。
(6-13)
2、短路导纳参数（Y参数）
选端口电压为自变量， 而端口电流为应变量。
YZ1
Yyy1211
2020年9月28日
yy1222zz1211
zz12221z z2zz221
z12 z z1z1
(6-16)
Yyy1211
yy1222zz1211
zz12221
z22 zzz21
z12 z
z11 z
式中 z z11z22z12z21
I
与激励源相 + 1
I
2+
连的端口 U
二端口
U
输入端口 - 1
电路
2
-
与负载相连 的端口
输出端口
端口变量有4个：
U ,I ,U ,I
11 22
任选两个作自变量，另外两个作应变量，则可列六 组不同的方程来描述二端口电路的端口伏安特性。
下面分别讨论这六组方程和参数。
2020年9月28日
(6-9)
1、开路阻抗参数（Z参数）
(6-15)
可见，Y参数具有导纳量纲，故称为短路导纳参数。可 通过计算或测量来确定。
Y矩阵也称短路导纳矩阵
对于同一个二端口电路，其端口特性既可用Z方程来描
述，也可用Y方程来描述。比较它们的矩阵形式：
U U 1 2zz1 21 1 zz1 22 2II1 2ZII1 2 II1 2yy1 21 1 yy1 22 2 U U 1 2YU U 1 2
根据替代定理，端口电压可用相应的电压源来替代，
如图所示，由叠加定理可得：
I1 y11U1y12U2 I2 y21U1y22U2
——二端口电路的Y方程
y1,1y1,2y2,1y2称 2 Y 参 为数
写成矩阵形式为：
II1 2yy1 21 1 yy1 22 2 U U 1 2YU U 1 2 2020年9月28日
第六章 二端口电路
6.1 二端口电路的方程和参数 6.2 二端口电路的等效 6.3 二端口电路的联接 6.4 二端口电路的网络函数
2020年9月28日
(6-1)
6.1 二端口电路的方程和参数
教材范围：P241~P252
学习内容:
1、二端口、二端口电路、四端电路等基本概念； 2、二端口电路的Z方程、Z矩阵、Z参数； 3、二端口电路的Y方程、Y矩阵、Y参数； 4、二端口电路的传输方程和传输参数（A） 5、二端口电路的混合参数方程和混合参数（H）
I10
z12z21
正向转移阻抗与反向转移阻抗相等，故称可逆电路。 2020年9月28日
(6-12)
对于互易电路, Z参数中只有3个是独立参数。 由线性时不变的R、L(M)、C和理想变压器构成的无源 二端口电路, 都满足互易定理, 因而是互易电路。 对称二端口电路：
满足 z12z21 和 z11z22 的二端口电路，将 其输入端口和输出端口互换位置后，其端口特性将 保持不变，所以称为对称二端口电路。
i′= i - i ≠i
11
1
i′= i + i ≠i
2 2 2020年9月28日
2
不满足端口条件
(6-7)
约定：
a. 讨论范围
含线性 R、L、C、M与线性受控源
不含独立源及附加电源
b. 参考方向
+ i1 u1 –
i1
线性RLCM 受控源
i2
+
u2 –
i2
2020年9月28日
(6-8)
二、 二端口电路的方程（VCR）和参数
端口由一对端子构成，且
+
i1
u1 –
i1
满足如下条件：从一个端 子流入的电流等于从另一 个端子流出的电流。
（2） 二端口（two-port)
当一个电路与外部电路通过两个端口连接时称此电路
为二端口电路。
+ i1 u1 –
i1
线性RLCM 受控源
i2
+
u2 – i2
双口2电020年路9月的28日VCR由它本身性质确定的，与外电路无关。
Z矩阵
2020年9月28日
(6-10)
Z参数的物理意义：
z11
U 1 I1
I2 0
U1 z11I1 z12I2 U2 z21I1 z22I2
——输出端口开路时的输入阻抗，即策动点阻抗
z21
U 2 I1
I2 0
z12
U 1 I2
I1 0
——输出端口开路时的(正向)转移阻抗 ——输入端口开路时的反向转移阻抗
Y矩阵
(6-14)
Y参数的物理意义：
y11
I1 U 1
U 2 0
——输出端口短路时的输入导纳
I1 y11U1y12U2 I2 y21U1y22U2
y21
I2 U 1
U 2 0
y12
I1 U 2
U 1 0
y22
I2 U 2020年9月228U日1 0
——输出端口短路时的(正向)转移导纳 ——输入端口短路时的反向转移导纳 ——输入端口短路时的输出导纳
选端口电流为自变量， 而端口电压为应变量。
根据替代定理，端口电流可用相应的电流源来替代，
如图所示，由叠加定理可得：
U1 z11I1 z12I2 U2 z21I1 z22I2
——二端口电路的Z方程
z1,1z1,2z2,1z2称 2 Z参 为数
写成矩阵形式为：
U U 1 2zz1 21 1 zz1 22 2II1 2ZII1 2