1、傳輸線(xiàn)的定義和分類(lèi)
用以引導(dǎo)電磁波,最大效率的將電磁能或電磁信號(hào)從一點(diǎn)定向地傳輸?shù)搅硪稽c(diǎn)的電磁器件稱(chēng)為傳輸線(xiàn)??煞譃閮深?lèi):
(1)傳遞橫電磁波(tem波)的平行雙線(xiàn) 、同軸電纜 、平行板等雙導(dǎo)體系統(tǒng)傳輸線(xiàn)。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(dǎo)體系統(tǒng),如金屬波導(dǎo)和介質(zhì)波導(dǎo)等。工作頻率為厘米波段。
本章討論的是雙導(dǎo)體系統(tǒng)傳輸線(xiàn)。
2、傳輸線(xiàn)的電路分析方法
(1)集總電路的分析方法
當(dāng)傳輸線(xiàn)的長(zhǎng)度 l<<λ,稱(chēng)為短線(xiàn),可以忽略電磁波沿線(xiàn)傳播所需的時(shí)間(如圖1(a) 所示),即不計(jì)滯后效應(yīng),可用集中參數(shù)的電路來(lái)描述,如圖1(b)所示。在集總電路中,電場(chǎng)用電容c表示,磁場(chǎng)用電感l(wèi)表示,損耗用電阻r表示,導(dǎo)線(xiàn)只流通電流。
(a)
(b)
圖1集總電路
(2)分布電路的分析方法
當(dāng)傳輸線(xiàn)的長(zhǎng)度 l ≈λ,稱(chēng)為長(zhǎng)線(xiàn),電磁波的滯后效應(yīng)不可忽視,沿線(xiàn)傳播的電磁波不僅是時(shí)間的函數(shù),而且是空間坐標(biāo)的函數(shù),必須用分布參數(shù)電路來(lái)描述。
(a)
(b)
圖2集總電路
注意
當(dāng)傳輸線(xiàn)的長(zhǎng)度l≈λ,嚴(yán)格地講,這是一個(gè)電磁場(chǎng)的計(jì)算問(wèn)題。在一定的條件下可作為電路問(wèn)題來(lái)考慮。求解這類(lèi)問(wèn)題需要解偏微分方程。