电磁场课件--第二章有损耗均匀传输线.ppt

2 4有损耗均匀传输线 实际应用的传输线都是有损耗的 即线的分布电路参量中电阻和电导不可略去 所以分析和研究有损耗均匀传输线是一定工程意义的 本节中首先总结前面介绍有损耗均匀传输线公式 在此基础上讨论其传输特性 一相关公式 电压反射系数 输入阻抗和驻波比 圆图 二线上电压 电流 输入阻抗及电压反射系数的分布特性 线上电压和电流波由入射波和反射波叠加而成 入射波和反射波均为沿传输方向振幅衰减的行波 线上的电压和电流波呈波节和波腹交替分布 反射波与入射波相位相同的点是波腹点 反相点形成波节点 由于波的衰减造成能量损耗 从信源到负载波腹值在逐渐减小 输入阻抗和电压反射系数沿线的变化 与无损耗线的情况差异很大 三有损耗均匀传输线的传播常数 考虑到传输线导电材料一般是由良导体做成的 周围非导电材料绝缘性能比较好 一般能满足如下的条件 导体损耗介质损耗 导体损耗 和导体损耗有关的衰减系数的计算关键传输线导体的高频损耗电阻计算 和低频条件电阻的计算不同 要考虑高频条件下趋肤效应 同样电导率材料高频电阻要比低频电阻大 介质损耗 有损耗均匀传输线的介质损耗 主要是介质的高频损耗 它与介质材料的损耗角正切有关 介质损耗引起的衰减常数 可用来介质材料的损耗角来表示 四有损耗均匀传输线的传输功率和效率 传输功率 在线上某一点沿信源向负载传输平均功率 等于入射功率减去反射波功率 传输线的损耗功率 传输线上某一段损耗功率可以由如下的公式计算 负载的吸收功率 负载吸收功率等于负载段的传输功率 因为负载以后就不可能再有传输功率 传输线开始段的入射功率 有损耗均匀传输线始端输入功率应该等于始端入射波功率 也可以近似等于该端的传输功率 条件是该端反射系数接近于零 传输线效率 传输线的效率等于负载吸收功率比上传输线入射端的输入功率 和无损耗传输线不同 影响传输效率因素除了反射波存在以外 还有传输线本身的损耗 正是如此 即使负载端阻抗匹配 有损耗的传输线传输效率也不会百分之百 线的衰减常数越大 线越长 其传输效率越差 小结 以上关于有损耗均匀传输线的分析及结论 当线长很长或传输信号功率较大时是必须考虑和遵循的 而当所用传输线比较短 且传输信号功率较小时 理论分析及工程应用仍可按理想即无损耗均匀传输线来处理 由于有损耗线上的电压反射系数模值不再与位置无关 当从有损耗线上一点向信源方向移动时 相对应的圆图上点的移动轨迹则是顺时针内螺旋线