微波技術小論文

2021-06-12 論文

　　1、設有一均勻無耗傳輸線，其特性阻抗為Z0，當其終端有阻抗ZL時，測得線上的駐波比

　　為S,當負載到第N(你的學號)電壓波節點的距離為LN1，試討論負載ZL的數學表達式。若負載到第N(你的學號)電壓波腹點的距離為LN2，負載ZL的數學表達式又如何？請闡述題目中的幾個已知參量的物理含義，并就特性阻抗Z0、終端負載阻抗ZL和駐波比S三個特性參量之間的關系或取值特點，討論均勻無耗傳輸線的三種工作狀態。解：

　　（1）已知參量物理含義：

　　特性阻抗：又稱“特征阻抗”，它不是直流電阻，屬于長線傳輸中的概念。在高頻范圍內，信號傳輸過程中，信號沿到達的地方，信號線和參考平面（電源或地平面）間由于電場的建立，會產生一個瞬間電流，如果傳輸線是各向同性的，那么只要信號在傳輸，就始終存在一個電流I，而如果信號的輸出電平為V，在信號傳輸過程中，傳輸線就會等效成一個電阻，大小為V/I，把這個等效的電阻稱為傳輸線的特性阻抗Z0.

　　均勻無耗線的特征阻抗是一個實數（純電阻）。但由于傳輸線所填充的介質、線的橫向尺寸和橫截面內電磁場的分布狀態，與線的長度無關，而且，可近似認為與頻率無關。

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　　駐波比 S ：

　　駐波比全稱為電壓駐波比，又名VSWR和SWR，為英文Voltage Standing Wave Ratio的簡寫。在入射波和反射波相位相同的地方，電壓振幅相加為最大電壓振幅Vmax ，形成波腹；在入射波和反射波相位相反的`地方電壓振幅相減為最小電壓振幅Vmin ，形成波節。其它各點的振幅值則介于波腹與波節之間。這種合成波稱為行駐波。駐波比是駐波波腹處的電壓幅值Vmax與波節處的電壓幅值Vmin之比。

　　或駐波比就是一個數值，用來表示天線和電波發射臺是否匹配。

　　如果 VSWR 的值等于1，則表示發射傳輸給天線的電波沒有任何反射，全部發射出去，這是最理想的情況。即| L|=0, s=1 K＝1

　　如果SWR 值大于1，則表示有一部分電波被反射回來，最終變成熱量，使得饋線升溫。被反射的電波在發射臺輸出口也可產生相當高的電壓，有可能損壞發射臺。即

　　全反射時， | |=1，純駐波，s= ,K=0 終端負載阻抗ZL：電壓波和電：當一有限長的傳輸線終端接有各種不同的負載時，

　　流波在線上的傳播規律，以及加載傳輸的特性都會有所不同，這就對負載或傳輸線的設計提出要求，需要采取某些措施來滿足要求（例如，阻抗匹配等）。

　　（2）討論負載ZL的數學表達式

　　1106044218期末作業

　　傳輸線段具有阻抗變換作用。當傳輸線特性阻抗一定時，傳輸線終端的負載阻抗與駐波參量一一對應。ZL可以通過直接測得VSWRS 和dmin來確定。

　　傳輸線阻抗是一種分布參數阻抗,阻抗與駐波參量的關系如下：

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　　當處于電壓波腹節點時，即

　　2 z L (2n 1) 即