传输线理论

《射频电路》期末答辩

题目:传输线理论

1308211010 1308211012 1308211023 1308211024 1308211051 1308211057

田梦圆 李华 刘苑 罗佳 张伟 徐翰林

合肥师范学院2013届本科生《射频电路》论文（设计）

摘 要

随着科学技术的飞速发展，微波技术被广泛应用于工业，农业，生物医学，军事，气象探测，遥感遥测，交通管制以及各种通信业务中，学科之间的相互渗透不断加剧，在其他学科中应用微波理论和技术进一步深入研究的范例不断增多。传输线作为传输电磁波的导波系统，对电磁波的传输性能直接关系到电磁波信息能量的传送，越来越受到人们的重视，成为了很有意义的研究对象。但是电磁波在传输线的传播比较抽象，有必要对其进行形象化、直观化研究。

TEM波场对应于电场有一电压波，对应于磁场有一电流波。本次毕业设计针对常用的均匀有耗和无耗传输线，运用分布参数电路法，建立传输线等效电路，即“化场为路”，学习了传输线方程及其解，得出：传输线的电压、电流具有波的形式，由向负载方向传输的入射波和向波源传输的反射波，这两列波叠加。并且对这一特性进行了MATLAB仿真，在代码中通过改变负载阻抗的大小使均匀传输线分别工作

1. 什么是波速?如何计算?

2. 均匀传输线的参数为Lo＝．Co＝

．求此传输线在频率为1000HZ时的特性阻

抗、相位系数、相速及波长。

3. 有一平均高度A为10m，线路半径r为10mm的架空输电线

路，试求线路波阻抗。

4. 什么是彼德逊法则？应用它应满足什么条件？ 答 当一任意波形的行波

和，沿一条波阻抗为Z的线路

、和电流折射

投射到第一节点A时，若要计算电压折射被波

的大小．则不管A点后面的电路如何复杂，A点前面的

入射波和波阻抗为Z的线路都可用一个集中参数等值电路来代替。代替的法则可以是以下两者之一； (1)电压源集中参数等值电路；电势大小为2串联。

(2)电流源集中参数等值电路：电流大小为2的电流源与Z并联。

这既是彼得逊法则。

彼德逊法则实际上是戴维南定理在波动过程中的应用，它只适用于以下条件：

的电压源与Z

(1)入射波是沿一条分布参数线路传播过来的。

(2)节点A之后的任何一条线路末端产生的反射波尚未回到A点。 5. 一电压入射波

500kV由架空线路进入电缆线路，架空、

电缆线路的波阻抗分 别为＝500．

＝50，求折射波和反射波。

6. 母线A上接有波阻抗分别为,上传来相位为

,的三条出线，从线路

的电压直角波如图6-3（a)所示。试：

1. 什么是波速?如何计算?

2. 均匀传输线的参数为Lo＝．Co＝

．求此传输线在频率为1000HZ时的特性阻

抗、相位系数、相速及波长。

3. 有一平均高度A为10m，线路半径r为10mm的架空输电线

路，试求线路波阻抗。

4. 什么是彼德逊法则？应用它应满足什么条件？ 答 当一任意波形的行波

和，沿一条波阻抗为Z的线路

、和电流折射

投射到第一节点A时，若要计算电压折射被波

的大小．则不管A点后面的电路如何复杂，A点前面的

入射波和波阻抗为Z的线路都可用一个集中参数等值电路来代替。代替的法则可以是以下两者之一； (1)电压源集中参数等值电路；电势大小为2串联。

(2)电流源集中参数等值电路：电流大小为2的电流源与Z并联。

这既是彼得逊法则。

彼德逊法则实际上是戴维南定理在波动过程中的应用，它只适用于以下条件：

的电压源与Z

(1)入射波是沿一条分布参数线路传播过来的。

(2)节点A之后的任何一条线路末端产生的反射波尚未回到A点。 5. 一电压入射波

500kV由架空线路进入电缆线路，架空、

电缆线路的波阻抗分 别为＝500．

＝50，求折射波和反射波。

6. 母线A上接有波阻抗分别为,上传来相位为

,的三条出线，从线路

的电压直角波如图6-3（a)所示。试：

1. 什么是波速?如何计算?

2. 均匀传输线的参数为Lo＝．Co＝

．求此传输线在频率为1000HZ时的特性阻

抗、相位系数、相速及波长。

3. 有一平均高度A为10m，线路半径r为10mm的架空输电线

路，试求线路波阻抗。

4. 什么是彼德逊法则？应用它应满足什么条件？ 答 当一任意波形的行波

和，沿一条波阻抗为Z的线路

、和电流折射

投射到第一节点A时，若要计算电压折射被波

的大小．则不管A点后面的电路如何复杂，A点前面的

入射波和波阻抗为Z的线路都可用一个集中参数等值电路来代替。代替的法则可以是以下两者之一； (1)电压源集中参数等值电路；电势大小为2串联。

(2)电流源集中参数等值电路：电流大小为2的电流源与Z并联。

这既是彼得逊法则。

彼德逊法则实际上是戴维南定理在波动过程中的应用，它只适用于以下条件：

的电压源与Z

(1)入射波是沿一条分布参数线路传播过来的。

(2)节点A之后的任何一条线路末端产生的反射波尚未回到A点。 5. 一电压入射波

500kV由架空线路进入电缆线路，架空、

电缆线路的波阻抗分 别为＝500．

＝50，求折射波和反射波。

6. 母线A上接有波阻抗分别为,上传来相位为

,的三条出线，从线路

的电压直角波如图6-3（a)所示。试：

1. 什么是波速?如何计算?

2. 均匀传输线的参数为Lo＝．Co＝

．求此传输线在频率为1000HZ时的特性阻

抗、相位系数、相速及波长。

3. 有一平均高度A为10m，线路半径r为10mm的架空输电线路，试求线路波阻抗。

4. 什么是彼德逊法则？应用它应满足什么条件？ 答 当一任意波形的行波

和，沿一条波阻抗为Z的线路

、和电流折射

投射到第一节点A时，若要计算电压折射被波

的大小．则不管A点后面的电路如何复杂，A点前面的

入射波和波阻抗为Z的线路都可用一个集中参数等值电路来代替。代替的法则可以是以下两者之一； (1)电压源集中参数等值电路；电势大小为2串联。

(2)电流源集中参数等值电路：电流大小为2的电流源与Z并联。

这既是彼得逊法则。

彼德逊法则实际上是戴维南定理在波动过程中的应用，它只适用于以下条件：

(1)入射波是沿一条分布参数线路传播过来的。

(2)节点A之后的任何一条线路末端产生的反射波尚未回到A

的电压源与Z

点。

5. 一电压入射波

500kV由架空线路进入电缆线路，架空、

电缆线路的波阻抗分 别为＝500．

＝50，求折射波和反射波。

6. 母线A上接有波阻抗分别为,上传来相位为

,的三条出线，从线路

的电压直角波如图6-3（a)所示。试：

摘要

上个世纪之前国外的超频发烧友曾经用水冷甚至油冷来给CPU散热，并且有很不俗的成绩公布，并且是一种物质享受的追求和高端的象征。

水泵的性能可以从流速和扬程两个规格来看。流速是指在没有东西制约水流的时候能够抽取的水量。扬程是水泵向上喷水在垂直方向上能达到的高度。扬程是最重要的数字，它体现了水泵克服水道和散热器阻力的能力。现在大多数泵尾都带有专用的插头，可以直接与电源相连。或其他小3PIN接口可直接插到主板上。

由此可知水泵的意义重大，为使系统能够正常运行，且可靠性增强，需要增补备用装置。

水冷系统用于大功率元器件如晶闸管的散热，其工作的可靠性非常重要。一旦出现故障停止运行，需散热的大功率元器件将很快烧毁，对生产影响极大，一般采用两面三刀台水泵一台运行，另一台备用，实现自动投切，工作过程如下：起动一台水泵电机，该水泵运行信号指示灯亮，另一台水泵备用信号指示灯亮，表示可以随时投入运行，当正在运转的水泵电机因过载、缺相、短路等原因停止运行时，备用水泵电机立即起动，自动投入运行（即自动投切）。本文以两台7.5KW的三相笼型异步电动机为例，利用有关互锁作用对电机进行控制，从而达到一用一备，自动投切的控制。

关键词：水冷；互锁；自动投切

目录

第1

第一章 基础知识

一、填空题

26.光从一种介质射向另一种介质的交界面时，一部分光返回原来介质中，使光的传播方向发生了改变，这种现象称为光的。 答案：反射

27.在光的现象里，光路是可逆的。（再斟酌一下，不严谨或换一道题） 答案：反射（折射）

28.平面镜成像的特点：与实物等大，正立，。 答案：左右相反

29.平行光射在凹镜时，会被。 答案：会聚

30.平行光射在凸镜时，会被。 答案：发散

31.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的。 答案：折射

32.光在真空中的速度C与光在某种媒质中的速度V之比，就是这种媒质的。 答案：折射率

33.任何媒质的折射率都1。 答案：大于（＞）

34.光从真空入射某种媒质时，入射角折射角。 答案：大于（＞）

35.光由折射率大的媒质射到折射率小的媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象称为。答案：全反射

36.水对空气而言，水为介质。 答案：光密

37.水对玻璃而言，水是介质。 答案：光疏

38.光从光密媒质入射到光疏媒质时，折射角入射角。 答案：大于（＞）

39.在光的全反射中，折射角变成90度时的入射角，叫。 答案：临界角

43.波速等于与频率的乘积。 答案：波长

44.光波

华南理工大学实验报告

课程名称 射频电路与天线实验

电信 学院 信息工程 专业 班 姓名 学号

实验名称 射频传输线与传输线上的波 实验日期 指导教师

一． 实验目的

（1）了解传输线的基本原理和测量方法。

（2）用频谱分析仪测量传输线上电磁波的波长。

（3）通过对硬件电路的测试，使学生能随传输线的特性产生感性认识。 二． 实验内容

利用驻波法测量接不同负载传输线上的波，观察波腹、波节，计算反射系数和驻波比。

三． 实验步骤 （1），按下图连接好装置。

（2）微带传输线模块测量端接开路负载。

（3）把AT5010设置为最大衰减（40dB衰减器全部按下）和0扫频状态（zero scan），按下跟踪发生器的按键，旋转中心频率按钮，是跟踪发生器输出一个单一频率为800MHz的信号，一旦开始测量，不能再改变跟踪发生器的输出衰减。 （4）进行驻波分布曲线测试，即逐次移动探头。当频谱分析仪上显示功率幅度为最大值和最小值即波腹点和波节点时，依次记录探头位置刻度读书D1-D6，和

频谱分析仪读书P1 – P6，必要时可调节频谱分析仪的衰减量，

第一章 基础知识

一、填空题

26.光从一种介质射向另一种介质的交界面时，一部分光返回原来介质中，使光的传播方向发生了改变，这种现象称为光的。 答案：反射

27.在光的现象里，光路是可逆的。（再斟酌一下，不严谨或换一道题） 答案：反射（折射）

28.平面镜成像的特点：与实物等大，正立，。 答案：左右相反

29.平行光射在凹镜时，会被。 答案：会聚

30.平行光射在凸镜时，会被。 答案：发散

31.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的。 答案：折射

32.光在真空中的速度C与光在某种媒质中的速度V之比，就是这种媒质的。 答案：折射率

33.任何媒质的折射率都1。 答案：大于（＞）

34.光从真空入射某种媒质时，入射角折射角。 答案：大于（＞）

35.光由折射率大的媒质射到折射率小的媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象称为。答案：全反射

36.水对空气而言，水为介质。 答案：光密

37.水对玻璃而言，水是介质。 答案：光疏

38.光从光密媒质入射到光疏媒质时，折射角入射角。 答案：大于（＞）

39.在光的全反射中，折射角变成90度时的入射角，叫。 答案：临界角

43.波速等于与频率的乘积。 答案：波长

44.光波

均匀传输线的分布参数计算

0 引言

传输线作为一种输送能量和传递信号的装置，由于其应用十分广泛而成为了很有意义的研究对象。在长距离输电线路、远距离通信线路、高频测量线路、计算机信号传输以及高速数控系统中均应该考虑线路参数的分布性。[1]

均匀传输线模型是电路、电磁场理论中重要而又简单的简化模型。典型的均匀传输线是由在均匀媒质中放置的两根平行直导线构成的。常见的有平行双板、同轴线、和平行双线等。当然，实际中并不存在真实的均匀线，架空线的支架、导线自身的重力都会使传输线不均匀。为了简化问题，需要忽略这些次要因素。

以平行双线为例。假设传输线是均匀的，即两导体间的距离、截面形状以及介质的电磁特性沿着整个长线保持不变，单位长度的线路电阻和电感分别为R0和L0，单位长度的线间电容和电导分别为C0和G0，如图1所示。传输线最左端为起点，即x?0，选取距平行双线起点为x的一小段?x进行研究。虽然传输线本质上是一个分布参数系统，但可以采用一个长度为?x的集中参数模型来描述。显然，?x越小就越接近传输线的实际情况 当?x?0时，该模型就逼近真实的分布参数系统。[2]

图1 有损均匀传输线及其等效模型

根据基尔霍夫定律，可以得到电报方