10-25传输功率及损耗

一、波导波长（相波长）

波导波长：波沿纵向的两相邻等相位面之间的距离，或等相面在一个周期内传播的距离。即

对于TEM波\lambda _{g} =\lambda

对于非TEM波\lambda _{g} =\frac{2\pi }{\beta } =\frac{\lambda }{\sqrt{1-(\lambda / \lambda _{c} )^2} } \geq \ \lambda

二、波阻抗：相互正交的横向电场与横向磁场的模之比。Z_{w} =\vert \frac{E_{t} }{H_{t} } \vert

对于TEM波

式中，为介质波阻抗，如果介质为空气， \eta 为自由空间波阻抗。


对于TE波

对于TM波

波阻抗与特性阻抗的关系

可见，波阻抗与特性阻抗只差一个系数因子，所以对于波导传输系统常采用波阻抗作为特性.

三、传输功率及损耗

根据电磁场坡印亭定理，导波系统所传输的电磁波平均功率为

实际中，由于导波系统的电导率有限、填充的介质非理想，造成导体损耗和介质损耗。因而电磁波在传输过程中，其振幅会按指数衰减，即

定义单位长度功率损耗为

于是，可得衰减常数为

对于良导体

于是，导体衰减常数为

对于介质损耗

于是

对于TEM波

例一、一传输线终端分别开路、短路和接负载Z_{L}

时，测得输入阻抗分别是Z_{op} ，Z_{sh} ,Z_{L}

证明:Z_{L} =\frac{Z_{op } (Z_{sh}-Z_{in} )} {Z_{in}-Z_{op }}

解：设传输线的长度为L，特性阻抗为Z_{c} 当终端短路时其输入阻抗为 Z_{in} =Z_{sh} =jZ_{c} \tan (l\beta )

当终端开路时，其输入阻抗为：Z_{in} =Z_{op} =-jZ_{c} \tan (l\beta ) =\frac{Z_{c}^2 }{Z_{sh}}

当终接负载Z_{L} 时，其输入阻抗为 ：Z_{in} =Z_{c} \frac{Z_{L}+jZ_{c}tg\beta l }{Z_{L}+jZ_{L}tg\beta l}= Z_{c} \frac{Z_{L}+Z_{sh} }{Z_{c}+Z_{L}Z_{sh}/Z_{c} }=Z_{c}^2\frac{Z_{L}+Z_{sh} }{Z_{c}^2 +Z_{L}Z_{sh} }

整理得到Z_{L}=\frac{Z_{sh}-Z_{in} }{Z_{in}Z_{sh}/Z_{c}^2-1 }=\frac{Z_{sh}-Z_{in} }{Z_{in}/Z_{op}-1 }=\frac{Z_{op}(Z_{sh}-Z_{in} )}{Z_{in}-Z_{op} }

该题告诉了我们测量负载阻抗的一种方法。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
平台声明：文章内容（如有图片或视频亦包括在内）由作者上传并发布，文章内容仅代表作者本人观点，简书系信息发布平台，仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容

  • 2021-08-04 微波工程1-传输线 S参数
    趋肤效应：电场形成与原电流相反的电流密度，在导体中心处，这种效应最强烈，致使导体中心的电流密度明显减小，随着频率的...
    Berry521阅读 3,550评论 0赞 0
  • 10-25矩形波导
    前面已经证明，传输线可以分为纵向问题和横向问题。不同传输线的横向问题不同，但纵向问题有着统一的规律。 对于传输线而...
    海问香_60f7阅读 12,015评论 0赞 0
  • 射频微波测试实验平台技术报告
    射频和微波的测量内容多种多样。虽然被测对象从器件角度来分类可以简单的分为有源和无源两大类，整机测试也可分为发射机与...
    科技老生阅读 1,081评论 0赞 3
  • 微波第二章传输线理论
    一、传输线方程及其解 1、双导线的射频效应： （1）导体损耗——单位长度串联电阻R0 （2）介质损耗——单位长度并...
    海问香_60f7阅读 6,204评论 0赞 2
  • 传输线的横向与纵向问题
    前面的传输线理论是基于双导线的定性模型得到的，不仅理论的严格性有缺陷，而且对于其他结构的传输线是否成立也需要证明。...
    海问香_60f7阅读 2,987评论 0赞 0