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1、传输线理论1.特征阻抗Z0在高频范围内，信号传输过程中，信号沿到达的地方，信号线和参考平面（电 源或地平面）间由于电场的建立，会产生一个瞬间电流，在信号传输过程中，传 输线就会等效成一个电阻，大小为V （行波电压）/I （行波电流），把这个等效 的电阻称为传输线的特性阻抗Z。；输入阻抗Z1指的是传输线上总电压V（z）/总 电流l（z）。50 Q的特征阻抗：阻抗为51.1 Q时，趋肤效应带来的损耗最小，为了方便计 算，行业同一为50 Q；同轴线阻抗30 Q时，功率容量最大，77 Q时，损耗最小， 折中也取了 50Q。理论证明：线越宽，阻抗（特征阻抗）越小。（类似导体电阻值与粗细成反 比的概念，但
2、特征阻抗与长度无关）；阻抗会随位置变化。2. 插入损耗IL为了描述波的传输，引入概念传输系数T： T= 2Z1/ （Z1+Z0）；传输线中两 点间的传输系数T常常用dB （分贝）表示成插入损耗IL = -20lg|T| dB。注：Z1和Z0分别是传输线上两个点的阻抗。3. 分贝（dB）、dBm的概念在微波系统中两个功率电平P1和P2之比用dB表示为10lg （P1/P2），如P1/P2=2，等效于3dB，即功率降低一半，衰减3dB；若令P2=1mW，则P1可以用dBm来表示为10lg （P/0.001W）,女口 1mW的功率为0dBm； 1W的功率为30dBm；引入lg公式的好处就是：将乘除运
3、算转为加减运算。4. 阻抗匹配理论证明：1/2波长的线不变换或不改变负载特征阻抗；理论得出：若线的长度为1/4波长，贝V：入/4阻抗变换器的缺点是频带窄，只能对中心频率f0匹配。当频率f偏离中 心频率f0时，主传输线上有反射产生。频率f偏离中心频率f0越大，主传输线 的反射系数模|也越大。为展宽带宽，可以采用两节或多节入/4阻抗变换器 用两节或多节入/4阻抗变换器时，满足一定反射系数或驻波比的工作带宽比用单 节入/4阻抗变换器时宽得多。入/4阻抗变换变换的是电压和电流的幅值，因为阻抗=电压/电流，且入/4内 一定会有电压和电流的波谷点和波腹点！5.三种传输模式TEM 波：横电磁波，电场、磁场与
4、电磁波传输方向垂直；TE 波 ：横电波，电场与电磁波方向垂直，传输方向上有磁场分量；TM 波 ：横磁波，磁场与电磁波方向垂直，传输线上有电场分量。TEM 波传输线：同轴线、带状线、微带线、平行双导线，属于多导体传输线 无色散、工作频带较宽，但高频损耗大；TE/TM 波传输线：金属波导、介质波导，属于单导体传输线，高频损耗小、 功率容量大，但体积大、频带窄。6. 长线理论当传输线的几何长度比传输线号的波长要还长或者差不多时，传输线是长 线，反之为短线。长线用传输线理论来分析，因为在一个完整的波长内，电场和磁场即随着时 间变化，也随着空间变化，电压和电流的幅度、相位都是波动的。短线用电路理论来分析
5、，因为传输线的几何尺寸比传输信号的波长短很多， 不用考虑沿线个点电压和电流的幅度相位变化。7. 传输线的分布参数当高频信号经过传输线的时候，会产生（以平行双导线为例）： L( H/m )，导线流过电流时，会产生高频磁场，因此沿线各点会存在串联分 布电感； C (F/m)，两导线加上电压时，线间会存在高频电场，因此线间会产生并联 分布电容； R (Q/m)，电导率有限的导体，本身就存在分布电阻； Gm)，导线间介质非理想介质，存在漏电流，所以存在并联分布电导。 这些分布参数，低频时影响较小，高频时引起的沿线电压、电流幅度变化、相位滞后是不能忽略的，这就是所谓的分布参数效应。实际应用中，考虑到线损很小，认为R=G=O,所以理论简化后，特征阻抗LZ ( L/C)。8. 史密斯圆图一个在图中简单、直观地显示传输线上各点阻抗与反射系数的关系图。(ps：朕看不懂)9. 常用的传输线面依次是：微带线、带状线、共面波导、耦合微带线、耦合带状线、槽线、波导、同轴线(a)圆跛导矩形液导(c)脊形波护特性同轴线波导带状线微带线最佳模式TEMTE10TEM准 TEM其他模式TM，TETM，TETM，TE混合 TM，色散无中等无低带宽宽窄宽宽损耗中等低高高功率中等大小小尺寸大大中等小加工中等中等容易容易元件集成难难尚可容易
微波射频笔记2.传输线理论
