什么是微波

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及相位决定的。而负载电压VL和负载电流IL两者之间的关系则是由负载阻抗ZL决定的,即 ZL?VL (1.3-1) IL可见,改变激励源的强弱只能改变负载电压VL和负载电流IL的大小,而不能改变VL 和IL之间的关系。由此可见,传输线的工作状态完全是由传输线末端负载的性质所决定的。 传输线有三种工作状态。

1.匹配状态:如果传输线末端负载处反射波电压的复振幅B=0,传输线上只有入射波,这种工作状态称为匹配状态。

2.全反射状态:如果传输线末端反射波电压复振幅B与入射波电压复振幅A的大小相等,即|B|=|A|,这种状态下到达传输线末端的能量没有被负载吸收,而被全部反射。因此,这种工作状态称为全反射状态。

3.部分反射状态:除了匹配状态和全反射状态以外,大多数情况下到达负载处的电磁波能量被负载阻抗吸收一部分,其余的电磁波能量被负载反射又回到电源。传输线的这种工作状态称为部分反射状态。

下面介绍反映传输线工作状态的有关参数。 二. 传输线上的反射系数

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1. 反射系数的定义及其性质

反射系数定义:传输线上任意观察点(横截面)z处的反射波电压Vr(z)与入射波电压Vi(z)的比值称为该点的电压反射系数,即

Vr(z) ?(z)?

Vi(z) (1.3-2)

由(1.2-8)式 V(z)?Ae?z?Be??z?Vi(z)?Vr(z) I(z)?知电压反射系数

Vr(z)Ir(z)B?2 ? zB?2 ? z?j2 ? z???e?ee ?(z)? Vi(z)Ii(z)AAA?zB??ze?e?Ii(z)?Ir(z) Z0Z0电流反射系数定义:传输线上任意观察点z处的反射波电流Ir(z)与入射波电流Ii(z)的比值为该点的电流反射系数,即

Ir(z)Vr(z)?????(z) (1.3-3) ?I(z)?Ii(z)Vi(z)可见,电压反射系数与电流反射系数大小相等,幅角差180°,所以一般只讨论电压反射系数,并把电压反射系数简称为反射系数。

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由上图可见 ,在负载处z = 0,反射系数为

B ?L??(0)???Lej? (1.3-4)

A上式中

???B??A?argB?argA (1.3-5) 是负载反射系数的幅角。

VL?ILZ0?Aej?2把(1.2-10)式 代到(1.3-4)式

V?ILZ0B?L?Bej?2A?ABVLBj??L???Le后再把(1.3-1)式ZL?也代进去,可得

ILA ?L?ZL?Z0??Lej? (1.3-6)

ZL?Z0把(1.3-4)式代到(1.3-2)式,又可得

B?2 ? z?2 ? z ?(z)?ee??Le?2?zej(??2?z)

A?(z)??Le?2?zej(??2?z)??Le?2 ? ze?2 ? z (1.3-7)

从上式可以看出:传输线上任意给定观察点处的反射系数都可以用负载反射系数来表示.

2. 传输线上反射系数的变化规律

通常,实用传输线都是低损耗的传输线,可近似认为是理想传输线,即衰减常数α=0,特性阻抗Z0为实数。

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对于理想传输线,(1.3-7)式可以改写成

?(z)??Lej(??2?z)??Le?j2?z (1.3-8)

从上式可以看出:理想传输线上任意观察点反射系数的模都相等,都等于负载反射系数的模。 因为 2?(z?n2?[z?(2n?1)?p2)?22??p(z?n?p24)?2?z?2n?

?p4]?22??p[z?(2n?1)?p]?2?z?(2n?1)?

所以

?(z?n?p2)??(z) (1.3-11)

?p?? ??z?(2n?1)????(Z) (1.3-12)

4?? 三、等效阻抗(输入阻抗) 1.等效阻抗的定义和计算方法

定义:传输线上任意给定观察点处电压和电流的比值称为该点的等效阻抗

Z(z)?V(z) (1.3-13) I(z) 24

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