電路5版電子教案(邱關源、羅先覺版) 新 優(yōu)質(zhì)文檔.ppt

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1、最新參賽課件主講：***第18章均勻傳輸線分布參數(shù)電路18.1均勻傳輸線及其方程18.2均勻傳輸線方程的正弦穩(wěn)態(tài)解18.3均勻傳輸線的原參數(shù)和副參數(shù)18.4無損耗傳輸線18.5無損耗線方程的通解18.6無損耗線的波過程18.7首頁本章重點返回分布參數(shù)電路的概念3.無損耗傳輸線的波過程重點：2.均勻傳輸線的方程及其正弦穩(wěn)態(tài)解18.1分布參數(shù)電路1.傳輸線的定義和分類下頁上頁用以引導電磁波，最大效率的將電磁能或電磁信號從一點定向地傳輸?shù)搅硪稽c的電磁器件稱為傳輸線。定義分類傳遞橫電磁波（TEM波）的平行雙線、同軸電纜、平行板等雙導體系統(tǒng)傳輸線。工作頻率為米波段（受限

2、于輻射損耗）。返回傳遞橫電波（TE波）或橫磁波（TM波）的單導體系統(tǒng)，如金屬波導和介質(zhì)波導等。工作頻率為厘米波段。注意本章討論的是雙導體系統(tǒng)傳輸線。2.傳輸線的電路分析方法集總電路的分析方法當傳輸線的長度l<

3、方法長線+-下頁上頁返回例f=50Hzf=1000MHz注意當傳輸線的長度l??，嚴格地講，這是一個電磁場的計算問題。在一定的條件下可作為電路問題來考慮。求解這類問題需要解偏微分方程。下頁上頁返回18.2均勻傳輸線及其方程1.均勻傳輸線均勻傳輸線沿線的電介質(zhì)性質(zhì)、導體截面、導體間的幾何距離處處相同。均勻傳輸線的特點電容、電感、電阻、電導連續(xù)且均勻地分布在整個傳輸線上；可以用單位長度的電容C0、電感L0、電阻R0、電導G0來描述傳輸線的電氣性質(zhì)；傳輸線原參數(shù)下頁上頁返回整個傳輸線可以看成是由許許多多微小的線元?x級聯(lián)而成；每一個線元可以看成是集總參數(shù)的電路，因而

4、可以將基爾霍夫定律應用到這個電路的回路和結點。始端+-u(t)?x終端ii下頁上頁返回2.均勻傳輸線的方程傳輸線電路模型+-+-KVL方程下頁上頁返回KCL方程均勻傳輸線方程+-+-下頁上頁返回注意均勻傳輸線沿線有感應電勢存在，導致兩導體間的電壓隨距離x而變化；沿線有位移電流存在，導致導線中的傳導電流隨距離x而變化；均勻傳輸線方程適用于任意截面的由理想導體組成的二線傳輸線。均勻傳輸線方程也稱為電報方程，反映沿線電壓電流的變化。下頁上頁返回18.3均勻傳輸線方程的正弦穩(wěn)態(tài)解均勻傳輸線工作在正弦穩(wěn)態(tài)時，沿線的電壓、電流是同一頻率的正弦時間函數(shù)，因此，可以用相量法分

5、析沿線的電壓和電流。1.均勻傳輸線方程的正弦穩(wěn)態(tài)解方程的相量形式下頁上頁返回單位長度復阻抗單位長度復導納注意下頁上頁返回兩邊求導傳播常數(shù)通解下頁上頁返回2.積分常數(shù)之間的關系特性阻抗注意A1、A2、B1、B2由邊界條件確定。下頁上頁返回3.給定邊界條件下傳輸線方程的解已知始端(x=0)的電壓和電流的解選取傳輸線始端為坐標原點，x坐標自傳輸線的始端指向終端。x+-+-0下頁上頁返回可寫為解得：x處的電壓電流為：下頁上頁返回雙曲函數(shù)：已知終端(x=l)的電壓和電流的解lx+-+-下頁上頁返回解得：x處的電壓電流為：0+-+-l以終端為零點下頁上頁返回例1已知一均勻

6、傳輸線Z0=0.427?79??/km,Y0=2.7?10-6?90?s/km.求f=50Hz，距終端900km處的電壓和電流。下頁上頁返回解下頁上頁返回下頁上頁返回4.均勻傳輸線上的行波下頁上頁返回瞬時式下頁上頁返回考察u+和i+特點傳輸線上電壓和電流既是時間t的函數(shù)，又是空間位置x的函數(shù)，任一點的電壓和電流隨時間作正弦變化。t下頁上頁返回x?經(jīng)過單位距離幅度衰減的量值，稱衰減常數(shù)。隨距離x的增加，電壓和電流的相位不斷滯后；?經(jīng)過單位距離相位滯后的量值，稱相位常數(shù)。某一瞬間t，電壓和電流沿線分布為衰減的正弦函數(shù)。下頁上頁返回電壓和電流沿線呈波動狀態(tài)，稱電壓波

7、和電流波；xt=t1t=t2t=t3u+、i+為隨時間增加向x增加方向（即從線的始端向終端的方向）運動的衰減波。將這種波稱為電壓或電流入射波、直波或正向行波。下頁上頁返回考察最大點的相位：得同相位移動的速度：相位速度波傳播方向上，相位差為2π的相鄰兩點間的距離稱為波長λ。下頁上頁返回沿線傳播的功率同理考察u-和i-下頁上頁返回xvu-、i-為隨時間增加向x減小方向（即從線的終端向始端的方向）運動的衰減波。將這種波稱為電壓或電流反射波、或反向行波。下頁上頁返回5.反射系數(shù)定義反射系數(shù)為沿線任意點處反射波電壓相量與入射波電壓相量之比。終端反射系數(shù)任一點的反射系數(shù)下

8、頁上頁返回x0Z2ZC注意反射系數(shù)是一