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今天我們?cè)俣戎販匾幌?strong>傳輸線理論。微波傳輸線理論是微波技術(shù)最重要的基礎(chǔ)之一。我們?cè)谥暗膶W(xué)習(xí)中，詳細(xì)介紹過(guò)多篇關(guān)于傳輸線理論的相關(guān)文章。
今天我們?cè)賮?lái)總結(jié)一下傳輸線理論相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，參照《簡(jiǎn)明微波》上第二章的內(nèi)容介紹，傳輸線理論主要包括：傳輸線方程，傳輸狀態(tài)，傳輸矩陣。
微波設(shè)計(jì)最重要的就是各種各樣微波傳輸線的設(shè)計(jì)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中經(jīng)常用到的微博傳輸線包括；同軸線，帶狀線，微帶線和波導(dǎo)。
我們先來(lái)看一下傳輸線方程，這個(gè)顧名思義，就是描述傳輸線狀態(tài)的方程，也叫做電報(bào)方程。這個(gè)方程的基礎(chǔ)是長(zhǎng)線效應(yīng)：也就是當(dāng)線長(zhǎng)與波長(zhǎng)相比擬的時(shí)候，就必須考慮微波的波動(dòng)性，這個(gè)時(shí)候就需要用分布參數(shù)的方法來(lái)分析傳輸線的傳輸狀態(tài)，其等效電路圖如下圖所示
這個(gè)時(shí)候，傳輸線上電壓和電流均是傳輸距離和時(shí)間的函數(shù)。根據(jù)傳輸線上的等效電感，電容和電阻，可以得到電壓和電流的關(guān)系如下：
當(dāng)Δz→0，就可以得到下面方程式，這個(gè)方程就是均勻傳輸線的方程。
進(jìn)而，假設(shè)傳輸線為無(wú)耗傳輸線，即電阻R=0，導(dǎo)納G=0，我們就可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化傳輸線方程為：
我們?cè)倩貞浺幌缕矫骐姶挪ǖ牟▌?dòng)方程是什么呢？將傳輸線方程和平面電磁波方程對(duì)比，發(fā)現(xiàn)是不是很像？
長(zhǎng)線效應(yīng)就是這么神奇，電流和電壓在長(zhǎng)線上的傳輸狀態(tài)和平面電磁波在自由空間的傳輸狀態(tài)是不是很類似。
No.2 傳輸狀態(tài)
根據(jù)上文中傳輸線上電壓和電流的通解，我們知道，在任何時(shí)間，任何位置，傳輸線上的電壓和電流都是入射波和反射波的疊加。
這個(gè)時(shí)候就引入了描述傳輸線上傳輸狀態(tài)的幾個(gè)參量：反射系數(shù)，特征阻抗，駐波比等。反射系數(shù)比較好理解，就是反射波和入射波的比值。反射系數(shù)的主要性質(zhì)如下
根據(jù)傳輸線電壓電流的方程，我們可以傳輸線的狀態(tài)分為三種：
1，行波狀態(tài)，即傳輸線上沒(méi)有反射波，只有入射波。
2，全駐波狀態(tài)，即傳輸線上入射波和反射波相等，互相抵消。
3，行駐波狀態(tài)，即傳輸線上入射波大于反射波。
這個(gè)時(shí)候就引入了描述傳輸線上傳輸狀態(tài)的幾個(gè)參量：反射系數(shù)，特征阻抗，駐波比等。
反射系數(shù)比較好理解，就是反射波和入射波的比值。反射系數(shù)的主要性質(zhì)如下
1，反射系數(shù)的模是無(wú)耗傳輸系統(tǒng)中的不變量。
我們直接摘抄《簡(jiǎn)明微波》的總結(jié)如下：
我們發(fā)現(xiàn)，傳輸線上阻抗z的分布也是周期性的。
我們直接給出傳輸線的矩陣解，詳細(xì)過(guò)程可以參考《簡(jiǎn)明微波》講義第5講
這一節(jié)的傳輸線理論學(xué)習(xí)，主要參考梁昌洪老師的《簡(jiǎn)明微波》。
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