Ch03工作状态分析(I).ppt
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1、 上面这张表反映了微分方程的典型解法:即支上面这张表反映了微分方程的典型解法:即支配方程加边界条件。支配方程求出通解配方程加边界条件。支配方程求出通解( (或普遍解或普遍解) ),它已孕育着本征模,它已孕育着本征模( (Eigen Modes)Eigen Modes)的思想。凡是受的思想。凡是受这一支配方程统率的物理规律有这些解,而且这只这一支配方程统率的物理规律有这些解,而且这只有这些解。例如有这些解。例如 (3-1) (3-1) )()()(zUzUzU zjzjzjzjeAeAZzIeAeAzU210211 zjlgzjzjlzjggzjlgzjzjlzjggeeerZZEzIeeeeZ
2、ZZEzU220220011任何传输线上的电压函数只可能是入射波和反射波的任何传输线上的电压函数只可能是入射波和反射波的迭加迭加( (构成构成Standing Wave)Standing Wave)。不同传输线的区别仅仅不同传输线的区别仅仅在于入射波和反射波的成分不同。换句话说,通解是在于入射波和反射波的成分不同。换句话说,通解是完备的,我们不需要再去找,也不可能再找到其它解。完备的,我们不需要再去找,也不可能再找到其它解。 边界条件确定边界条件确定A1A1和和A2A2。边界条件的求取过程中,边界条件的求取过程中,也孕育着一种思想,即网络思想也孕育着一种思想,即网络思想( (Network I
3、dea)Network Idea):已已知输入求输出;或已知输出求输入。知输入求输出;或已知输出求输入。 特别需要指出:本征模思想和网络思想是贯穿本特别需要指出:本征模思想和网络思想是贯穿本课程最重要的两种方法。课程最重要的两种方法。一、传输线的反射系数 和阻抗Z 反映传输线任以何一点特性的参量是反射系数反映传输线任以何一点特性的参量是反射系数和阻抗和阻抗Z Z。ZlUlIlI z0zU z图图 3-1 3-1) () ()(21)(21)(21)() () ()(21)(21)(101010102110110121zIzIeIZUZeIZUZeAeAzIzUzUeIZUeIZUeAeAzUz
4、jzjzjzjzjzjzjzj1. 1. 反射系数反射系数传输线上的电压和电流可表示为传输线上的电压和电流可表示为一、传输线的反射系数 和阻抗Z(3-23-2))0()0()0()0(/ )0()0()0(/ )0()0(zzzzIzIzzUzUzlll一率采用电压反射系数负载电流反射系数负载电压反射系数)0()0() (/ ) () (zjzjezUezUzUzUzz的电压反射系数任意出2) (zjlez系负载反射与输入反射关)(1)() ()(1)() (zzIzIzzUzU一、传输线的反射系数 和阻抗Z性质性质反射系数的模是无耗传输线系统的不变反射系数的模是无耗传输线系统的不变量量 (3
5、-3) (3-3) 反射系数呈周期性反射系数呈周期性 (3-4) (3-4)这一性质的深层原因是传输线的波动性,也称为二这一性质的深层原因是传输线的波动性,也称为二分之一波长的重复性。分之一波长的重复性。 (3-5) (3-5)入射波电压与入射波电流之比始终是不变量入射波电压与入射波电流之比始终是不变量Z Z0 0,反反射波电压与反射波电流之比又是不变量射波电压与反射波电流之比又是不变量Z Z0 0| ) (|lz) ()2/(zgmz00) (/ ) () (/ ) (ZzIzUZzIzU一、传输线的反射系数 和阻抗Z2. 2. 阻抗阻抗Z ZlllIUZ/负载阻抗) (/ ) () (zI
6、zUzZZ出输入阻抗任意llllIzUzjIzjZUzzIzUcossin21sincos) () (0tantan) (000zjZZzjZZZzZll输入阻抗与负载阻抗关系性质性质负载阻抗负载阻抗Z Zl l通过传输线段通过传输线段 变换成变换成( )( ),因,因此传输线对于阻抗有变换器此传输线对于阻抗有变换器( (Transformer)Transformer)的作用。的作用。 z z一、传输线的反射系数 和阻抗Z 阻抗有周期特性,阻抗有周期特性, 周期是周期是 3. 3. 反射系数与阻抗的关系反射系数与阻抗的关系tan z) ()2/(zZmzZg00000011) () () ()
7、 (1) (1) (ZZZZZZzZzZZzZzzzZzZzllllll情况任意情况任意(3-6)(3-6)一、传输线的反射系数 和阻抗Z如果负载如果负载 或无限长传输线,这时或无限长传输线,这时0ZZl000ZZZZlllzjzjzjzjeIeZIUZzIeUeZIUzU000000000)(21)()(21)(二、传输线的行波状态(3-7)(3-7)无反射波,我们称之为行波状态或匹配无反射波,我们称之为行波状态或匹配( (Matching)Matching)。根据源条件根据源条件(3-8)(3-8)cos(|),()cos(|),(0000ztItziztUtzu0)(ZzZ写成瞬态形式写
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