第二章传输线理论习题讲解

第二章传输线理论习题评讲2-4设有一同轴线的外导体内直径为23mm，内导体直径为10mm,求其特性阻抗；若内外导体间填充为2.5的介质，求其特性阻抗。解：传输线特性阻抗计算式在理想或损耗很小情况即R=0，G=0时，对于同轴线，所以，同轴线特性阻抗为r0RjLZGjC0LZC02ln2lnbLCbaa0000lnln60ln22rrbbbaaZa50131.62.5rr2-5求题2-5图中所示各电路的输入端反射系数和输入阻抗。解：两种求解顺序：（一）（二）（一）ininZ'''20220'011injzLininLinzZZzeZZZZz''000'00LinininLinZZjtgzZZZZzZZjtgzZZ340~200Z100LZ210020011002003(a)23234111333jjinee113200400113inZcossinjej'000000'0023440032LLinLLLZZjtgZZjtgzZZZZZZZjtgzZZZjtg（二）先求等效负载阻抗。说明主传输线工作在行波状态。(b)LZ'0040020014002003inininZZzZZ000////LZZZZZZZZ上下下上0~Z0Z35140Z1200ininZZ0Z0~Z35(c)（一）（二）02025//2525LLZZjtgZZZZ上下121414~050Z050Z100LZ'2025501112550333113100113jininzeZZ220005010025100501100503inLinininZZZZZZZ14~050Z25LZ(d)'0'001//2inLinZZZZZZ（一）'230022420000112132121jjzininininZZeeZZZZZ（二）00'00000000012312421313222ininininZZjtgZZZZZZZzZZZZjtgZ0Z0Z0~Z18340~Z012Z342-6一无耗线终端阻抗等于特性阻抗，如图所示。已知，求和，并写出、和处的电压瞬时值。30100ojBUeVAUCU'AA'BB'CC解：因，所以传输线上载行波。沿线各处振幅不变，相位随z增加不断滞后。0LZZ1418A'BB'AC'C0Z0LZZ2130758100100oojjzjABUUeee2130604100100oojjjzCBUUeee'Re100cos75jtoAAAUUet''100cos30100cos60ooBBCCUtUt瞬时值：同理：2-7如图所示的终端开路线，其特性阻抗为200欧，电源内阻抗，始端电压瞬时值为，求、处的电压瞬时值。0gZZ'100cos20oAAUt'BB'CC1818gZgEABCD'A'B'C'D120Z解：终端开路，形成全反射，输入端，阻抗匹配无反射。传输线工作在驻波状态。0gZZ终端开路时沿线电压分布的表达式：222()2cos2cosijiUzUzUez（2-4-9）'22222112coscos2822cos100cos202iAAoiUUtUtt则222100220180200160iooooUor'2''2222ReRe2cosRe2cos2coscos21002coscos20021002cos2001002cos2021002coscos200821002cos2002100cosjtBBBjjtjtiiiooooCCoUUzeUzeUezeUzttttUtt200ot2-14均匀无耗线电长度为，终接归一化负载阻抗，输入端的归一化阻抗为，利用原图求表题2-14中的未知量。lLZinZ序号11+j1.150.43-j0.500.1251.95-j1.30.492.8321-j1.150.43+j0.50.251-j1.150.52.9530.43-j0.501+j1.150.2640.5-j0.580.492.9240.43+j0.51-j1.150.2370.5+j0.580.472.75j0.72j1.380.116j0.32j3.10.301inYLZ2l2r0030o60o110o180oinZ111o序号70.3+j0.680.54-j1.240.150.67580.2+j0.31.5-j2.10.30.1950.67590.3330.1250.62+j0.770.53101.25+j0.370.72-j0.210.251.25+j0.370.21.49110.52+j0.21.68-j0.600.1381+j0.70.332.03120.362.70.0841+j1.150.52.95inYLZ2l2r0900o180o04570.5oinZ60oinYinZLZ2电长度：从到顺时针转过的距离顺时针：从负载向源逆时针：从源向负载inYinZLZ（1）inYinZLZ（5）2-15无耗均匀长线的特性阻抗，终端接负载阻抗，当工作波长时，用阻抗变换器匹配，试求其特性阻抗及接入的位置。若用单支截匹配，试求单支节的长度及接入位置。050Z200LZ010cm401Z1lld解：用阻抗变换器匹配：401050200100LZZZ加在传输线与负载之间即可。10lLZ01Z0Z~4若用终端短路的单支截匹配器匹配：0.1760.3241.76cm0.0940.4060.94cmcmdorcmlor或3.24＝或4.060.25LY0.1760.324111.5Yj21.5Yj2-20在特性阻抗的无耗双导线上，测得负载处为电压波节点，其值，电压最大值，试求负载阻抗及负载吸收功率。0200Zmin8UVmax10UVLZLP解：负载处为电压波节点，故该处归一化电阻maxmin1011.250.88UKUrrminRK~（2-4-20）min000.8200160LZRZKZ001119LLZZZZrr终端到第一个电压波节点的距离满足：'2min12z(2-4-16)'min1zor:此时，则。'min10z2222je22je1900LLZZZZ160LZor2min22min1222280.222160LLLUIPUIUUwZZ由(2-3-27)即为负载吸收功率。2max010.22UPzKwZ