《电路原理 第3版 教学课件 ppt 作者 范承志 孙盾 童梅 等编 第10章 分布参数》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电路原理 第3版 教学课件 ppt 作者 范承志 孙盾 童梅 等编 第10章 分布参数（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十章 分布参数电路,主要内容: 1 分布参数电路概念及数学模型 2 正弦稳态解 3 行波分析 4 无反射线, 无畸变线,典型均匀传输线是由均匀介质中两根平行导体构成。 1）高压架空输送线； 2）同轴电缆线； 3）二芯电缆（高频）。,高频传输线模型包括： 1）线路电阻；2）线路电感；3）线间漏电导；4）线 间电容。,研究领域： 高频通信线路； 电力系统；冲击电压（电流）作用分析等。,10-1（分布参数）均匀传输线模型,传输线数学模型,由KVL和KCL：,整理得：,分布参数电路偏微方程模型：,10-3 传输线正弦稳态分析,1）正弦稳态电路复数方程 正弦稳态激励时，各点电压电流均以正弦规律变化，但
2、幅值与相位随X而变化。,相量形式,即有,实际电压（瞬时式）:,得：,电流求解为：,传输线特征阻抗：,a）若已知始端电压电流， 求沿线各点的电压电流值。,得：,即有,b）若已知终端电压电流， 求沿线各点电压电流值。,初始条件:,代入初始条件:,例1：某一均匀传输线电路，,，,，,电源频率,，,1）若终端接电阻负载,，,求始端电压,，电流,，输入功率,及传输效率；,2）若始端电压为,，求终端开路时的开路电压,。,解： 电路参数计算,，,(已知终端求始端),由式:,始端输入功率:,终端输出功率:,传输效率:,（2）末端开路,已知,末端开路电压升高:,末端开路时始端电流:,末端开路电压高于电源电压,空
3、载电流几乎与负载时相同！,基本参数:,单位长度电感（H/m）,单位长度电导（S/m）,单位长度电容（F/m）,2）分布参数的测量,单位长度电阻,c）特征阻抗：,10-4 传输线行波概述,正弦稳态传输线电压电流表达式:,由初始条件解得:,时域表达式：,电压相量：,(1) 正向行波（从发射源向负载推进）,当,时刻,不同时间沿线电压波:,衰减系数单位也可以用分贝表示,两者换算关系为:,沿线各点电压振幅变化规律,(2) 反向行波（从负载向发射源推进）,不同时间沿线电压波:,反向行波同相位点由负载向电源端推进(反射波),同理, 电流也可表示成正向和反向行波.,反射系数:,10-5 无反射波传输线电路,当
4、传输线终端接负载,(等于线路特征阻抗时),即有,若已知终端电压,电流,，则,例：有一同轴信号电缆线，,，求传输效率.,解：,10-6 无畸变传输线电路（无失真线）,信号无畸变传输要求：（传输信号波形不变）,和 与 无关.,10-7 无损耗传输线电路,特征阻抗为纯电阻。,沿线各点电压电流：,（1）终端接 （匹配线）,沿线各点电压电流幅值无衰减，电压电流同相，无反射波。,（2）终端开路,始端入端阻抗:,设,具有驻波的电路没有传输功率。,当开路线长度不同时，入端阻抗,呈现不同特性:,入端阻抗为纯电抗,时,为容抗;,时,为感抗;,（3）终端短路,入端阻抗：,（驻波）,具有驻波的电路没有传输功率。,当短
5、路线长度不同时，入端阻抗,呈现不同特性:,入端阻抗为纯电抗,时,为感抗;,时,为容抗;,（4）终端接任意负载,入端阻抗,例：,，无损线,，,，欲使电路中,与,同相，,问,最少应为多长？,此时,为多少？,解：由题意，电路发生串联谐振时,与,同相，即短路线应等效,电感 L,短路时,无损线输入端电压,例：图示电路，无损线长为,一端开路，,，,另一端短路，试证无论电压源,接在何处（除二端部外），电压源输出,功率始终为零。,解：设,离短路处X，则有：,电源端阻抗,即电源二端阻抗为无穷大。,电源中电流为零，输出功率,为零，证毕。,例:图示无损线, (1) 当 时, 中,无反射波; (2) 求此时 和 。,解：,（1）无反射波,（2）,10-8 无损耗长线的应用实例,3）阻抗变换,用,线作匹配线（选择,参数）,端：,a）,b）对于负裁，可在某点并联一短路线使系统匹配。,选择合适的 ，使满足上述要求。,解：（1）用,线来实现，则,线的阻抗,（2）用同参数的线实现:,由,代入数据解得：,10-9 传输线的双口网络等效,“T”型等效电路,传输参数,
