无耗均匀传输线的特性研究及工作状态分析

无耗均匀传输线的特性研究及工作状态分析

余秀玲

()西南石油大学,四川成都６１０５００

摘　要:无耗均匀传输线是传输线理论的重要内容,详细地从分布参数阻抗、电压反射系数和电压驻波比三

个方面研究无耗均匀传输线的特性,并分析了无耗均匀传输线的工作状态,对三种工作状态的特点进行了说明和比较.

关键词:无耗;均匀传输线;特性;工作状态

:/中图分类号:TB　　　　　文献标识码:A　　　　　　doi１０．１９３１１．cnki．１６７２Ｇ３１９８．２０１８．１５．０９０j

　无耗均匀传输线的特性研究

单位电感、单位电容、单位电阻和单位电导沿线均

匀分布,即与距离无关的传输线称为均匀传输线,若传输线的损耗小到可以忽略不计时,称为无耗均匀传输线.用来描述均匀传输线的特性有分布参数阻抗、电压驻波比、电压反射系数三个参数,下面主要从这三个方面研究无耗均匀传输线的特性.．１　分布参数阻抗

如图所示,传输线上任一点上该点的电压与电流之比.或称由d的d阻抗点向Z负in载(d

看)为去线的

输入阻抗Zin(

d)＝VI((dd))＝VVLchγd＋ILZ０Lshγd＋IshγdLchγd＝０

ZZ＋ZZ０

L００＋ZLtthhγγdd.图１　阻抗分析图

对于无耗线,α＝０h(jβd)＝sd,γ＝dα＋jβ＝jβ,

thγd＝chh(in(dZ(jjββdd))＝eejβjβd－＋e－jβe－jβd＝２２jcsoisnββdd＝jtgβd,则L＋d)＝Z０

ZjZ００＋jZLttggβdd(其中β＝２π/λ).由上式可见,点的输入阻抗与该β０点的位置和负载阻抗ZL及特性阻抗Z有关,

同时与频率有关,是分布参数阻抗;传输线段具有阻抗变换作用;;λ２,具有ZL经d的距离变为呈周期性变化,当d＝n/则Zinλ/４的变换性和当/λ/２的重复性Zin

且/.即

０２＝ZL;d＝λ４＋nλ２,则Zin＝．２/　ZL电压反射系数

.(或电流该点的反射波电压－)之比是传输线(或电流上该点)的与该点反射系的数入,射Γ波(电压d)＝

＋

((dd)Z)＝ZZL－Z０－γd

L＋Z０

e２.对于无耗线,Γ(d)＝L－０－βd－２βdL＋Ze２＝ΤLe,Γ的大小保持不变,以－２βd的角度沿等圆０

周向信号源端(顺时针方向)变化,如图所示.

２　１９８现代商贸工业

２０１８年第１５期　

图２　电压反射系数分析图

可以得到:无耗线上的反射系数的大小(模值)

ΓL＝

ZZL－ZZ０

L＋取决于终端负载和线上的特性阻

抗,不随距离．３　电压驻波比

dd变化０

;无耗线上反射系数的相位随距终端的距离按－２βd规律变化.传输线上相邻的波峰点(谷点(min)的电压振幅即为电m压ax

驻)的波电比—压——振V幅S比WR上波或表示.一般表示为ρ＝VVmax

＝１(k为行波系数,与VSWR互为倒数)

.通常测m定in

k电压驻波比ρ和电压最小点与负载的距离０

１ρ－dmin求得无耗线的负载,即ZL＝－jjρttggβddmin,该公式的推导过程如下:

在电压最小点有βminVI((dd)):

minx＝＝IV＋(d(dminmin))((１１＋－ΓΓL)ma＋

)由定义知Zin(dmin)＝I()LVdminZ１－ΓL０/(d)ma＝０

ρ,所以Zin(dmin)＝Z０/ρ＝Z０ZxZL＋jZ１＝００＋jZLtt＋ggβdΓLdminmi,整理得ZL＝Z０１ρ－－jjρttggβddβnminmin.同理可得Zin(dmax)＝

０　􀅰ρ无耗均匀传输线的工作状态

.β讨论无耗线均匀传输线的工作状态时,使信号端

与传输线匹配,即信号源内阻R与特g与特性阻抗Z性阻抗的关系,０相等,则工作状态只取决于负载下面分别分析总结行波状态、驻波状态及行驻波状态.．１　行波状态

行波状态即终端无反射,ΓL则由Γ＝＝ZZ＝００

,LZL－L１＋KZ＝０

知:ZL＝Z０１．此时传输线上:ΓL＝０

;VSWR流振幅值为均匀;

;由于线分布上(表无明损功耗率也全无部反传射,故其电压,、电Zinz等于特性阻抗(.)＝Z由于传输线无耗０,

即线上任,故能量均被负载吸收

一点给的负输载入)阻故抗沿

线的阻抗:恒１１ZρZZ１ZtZZ１VVZZ２２高速铁路实验室管理探析

罗朝柱

()中铁十局集团第一工程有限公司,山东济南２５０００１

摘　要:近年来,随着我国高速铁路事业的不断发展,与之相关的管理、施工以及设计等方面的技术变得越来

越成熟,针对工程技术质量方面的要求也呈现为不断增长的态势.高速铁路实验室作为有效指挥施工、保障质量的重要场所,只有全面保障实验室管理工作的准确性、真实性以及科学性,才能有效保障高速铁路施工的有序开展.鉴于此,主要针对高速铁路实验室职责进行了系统的概述,在此基础上提出几点加强高速铁路实验室管理的措施与建议.

关键词:高速铁路;实验室;建设;管理

:/中图分类号:TB　　　　　文献标识码:A　　　　　　doi１０．１９３１１．cnki．１６７２Ｇ３１９８．２０１８．１５．０９１j全面推动了我国经济、科　　将近四十年的改革开放,

技的全面发展,高速铁路也在这个进程中进入了快速发展的时期,并且通过持续的完善与发展,在高速铁路建设的质量控制领域已经建立了一套相对较为健全的管理体系.作为控制高速铁路施工质量的重要部分,高速铁路实验室越来越受到各个施工单位的重视,对于高速铁路实验室的建设、管理工作也处在不断完善的发展进程中.近年来,随着我国高速铁路事业的不断发展,高速铁路建设迎来了全新的发展局面,是否能够有效加强高速铁路实验室管理就成为保障我国高速铁路事业有序发展的重要途径.

第三,标准试验准备.高速铁路实验室应当综合参考施工图纸,详细列出具体的标准试验清单,然后综合参考施工进度计划来给出标准试验完成的具体时间.

第四,检测计划制定.施工准备阶段,高速铁路实验室应当全面熟悉施工图纸,同时针对项目材料的主要用量进行全面的统计,根据相关要求进行检测,制定详细的检测计划.１．２　施工时期

第一,原材料检验.根据施工准备时期制定的监测计划,针对进场原材料实施全面的检验,保障材料的质量.倘若原材料对应的规格、产地以及品种等方面出现变化,则需要重新取样进行试验.

第二,落实施工过程检验.高速铁路实验室需要主动做好试验相关的准备工作,只要施工现场具备试验的基础,则需要及时投入到试验检测,以此来保障项目的顺利推进.

第三,重视质量问题检验.当施工进程中面临质量问题的情况下,高速铁路实验室应当积极落实问题部位的检测工作,提供完善、翔实的试验数据,同时给２．３　行驻波状态

当负载阻抗为一般复数阻抗时,将在负载端产生部分反射,形成行驻波.行驻波的特点:无波节点,只有电压驻波最小点,驻波最小值不为零,驻波最大值不是入射波振幅的两倍.沿线各点的输入阻抗一般是复阻抗,但是有两种点是特殊点,即电压驻波最大点和电压驻波最小点,此处的输入阻抗都是纯电阻.

１　高速铁路实验室职责概述

１．１　施工准备时期

第一,实验室建设.具体工作内容包含高速铁路实验室场地选择、建设、参数设计、设备选择、人员配置以及自制申报等相关内容.

第二,材料选择及管理.高速铁路实验室应当与物资采购部门共同参与材料的选择及管理工作,通过深入调查相关的厂家,针对原材料实施验证取样处理,保障材料符合施工要求.

EgPL＝Pin＝

８Z０

２

.

２．２　驻波状态

图３　无耗均匀传输线工作分析

)()驻波状态的特点有:电压、电流的振幅V(和I是zzz

的函数,波节点和波腹点固定不变,两个Vmax相距为/;,,.开路线的短路线的终端Zλ２L＝０IL＝maxVL＝０

,.各点上的电压和电流随终端ZL＝∞,VL＝minIL＝０

时间t和位置z变化都有的相位差,无能量传输和消耗.驻波状态沿线各点的传输线上的输入阻抗为纯电抗,与频率、距离有关;当f一定时,不同长度的驻波线可等效为电感、电容、串联谐振电路、并联谐振电路.

ZL－Z０

终端全反射,Γ由Γ＝１L＝１,L＝

ZL＋Z０

得,当出现短路Z断路ZL＝０、L＝¥和终端接纯电抗ZL终端全反射.经过分析,可以得到X＝＋jL三种情况时,

－

３　结论

前面对无耗均匀传输线的特性进行了详细的分

析,并总结了无耗均匀传输线三种工作状态的特点.当然,如果可以与MATLAB的模拟仿真功能相结合,肯定会更生动地体现无耗均匀传输线的特性与工作状态,从而加深理解.

参考文献

[]孙道礼．微波技术[１M]．哈尔滨:哈尔滨工业大学出版

社,１９８９．[][吴群微波技术２．M]．哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,２００４．[]余秀玲,]熊建．微波的特点及应用[３J．现代商贸工业,２０１７,

()０４．

现代商贸工业

２０１８年第１５期

　１９９