1、傳輸線的定義和分類
用以引導電磁波,最大效率的將電磁能或電磁信號從一點定向地傳輸?shù)搅硪稽c的電磁器件稱為傳輸線。可分為兩類:
(1)傳遞橫電磁波(tem波)的平行雙線 、同軸電纜 、平行板等雙導體系統(tǒng)傳輸線。工作頻率為米波段(受限于輻射損耗)。
(2)傳遞橫電波(te波)或橫磁波(tm波)的單導體系統(tǒng),如金屬波導和介質(zhì)波導等。工作頻率為厘米波段。
本章討論的是雙導體系統(tǒng)傳輸線。
2、傳輸線的電路分析方法
(1)集總電路的分析方法
當傳輸線的長度 l<<λ,稱為短線,可以忽略電磁波沿線傳播所需的時間(如圖1(a) 所示),即不計滯后效應,可用集中參數(shù)的電路來描述,如圖1(b)所示。在集總電路中,電場用電容c表示,磁場用電感l(wèi)表示,損耗用電阻r表示,導線只流通電流。
(a)
(b)
圖1集總電路
(2)分布電路的分析方法
當傳輸線的長度 l ≈λ,稱為長線,電磁波的滯后效應不可忽視,沿線傳播的電磁波不僅是時間的函數(shù),而且是空間坐標的函數(shù),必須用分布參數(shù)電路來描述。
(a)
(b)
圖2集總電路
注意
當傳輸線的長度l≈λ,嚴格地講,這是一個電磁場的計算問題。在一定的條件下可作為電路問題來考慮。求解這類問題需要解偏微分方程。