传输线的工作状态
根据传输线上波的反射特性，可以将传输线的工作状态 分为三种状态，即
➢行波（匹配）状态 ➢全反射（纯驻波）状态 ➢行驻波状态
重点掌握内容： 传输线不同工作状态的条件与特点； 不同工作状态下的反射系数、输入阻抗的特点 负载阻抗对传输线工作状态的影响
1、行波状态
定义： 负载吸收全部入射波功率而无反射，即反射为0，传 输线上只有从电源向负载传输的单向行波—入射波， 传输线的的这种工作状态称为行波状态。
即，全反射的电路条件是 ➢ 负载短路，即
ZL 0
➢ 或，负载开路，即
ZL
➢ 或，负载阻抗为纯电抗，即
Re(ZL ) 0
全反射状态的特点： 以下分别以负载短路、负载开路和任意电抗负载为例说明。
A、负载短路 • 条件：ZL=0 • 电压和电流
V (z) 2V0 j sin z (2.45a) I(z) 2V0 cos z (2.45b)
开路和短Байду номын сангаас传输线的应用
分布参数电感和电容 • 0<l<λ/4的短路线—电感； • 0<l<λ/4的开路线—电容 • λ/4<l<λ/2的短路线—电容 • λ/4<l<λ/2的开路线—电感
3、行驻波（部分反射）状态
行驻波状态的定义
负载部分吸收入射波功率，部分反射入射波功率，传输
线上的波部分为行波，部分为驻波，传输线的这种状态
Z0
即，电压和电流为纯驻波，没有向前传播的波，电压 和电流的相位相差π/2，没有有功功率传播。
• 输入阻抗 特点：
Zin(l) jZ0tg l (2.45c)
➢ 纯电抗
➢ 沿传输线的变化周期为λ/2，且
Im(Zin (0 l / 4) 0 (感性）
Zin (n / 2) 0 (串 振）
• 终端反射系数
L 1 SWR
C、任意电抗负载 • 电容负载:
等同于一段小于λ/4的开路线,即
B Y0tg l
或
C Y0tg l
• 电感负载: 等同于一段小于λ/4的短路线,即
X Z0tg l
或 L Z0tg l
开路和短路传输线的应用
谐振腔 • nλ/2的短路线—串联谐振 • nλ/2的开路线—并联谐振 • （2n-1）λ/2的短路线—并联谐振 • （2n-1）λ/2的开路线—串联谐振
行波条件（无耗传输线）： ZL Z0
行波的特点 沿传输线电压和电流的振幅处处相等,电压和电流同 相,输入阻抗等于传输线特性阻抗。
2、全反射（纯驻波）状态
定义 ➢ 负载完全不吸收功率，入射波全部由负载反射回电源方
向，传输线的这种工作状况称为全反射状况。 全反射的条件
ZL Z0 ZL Z0
电压与电流振幅
V (l ) (V0 )2 (V0 )2 2V0V0 cos L 2 l
1
I(l) Z0
(V0 )2 (V0 )2 2V0V0 cos L 2 l
电压和电流振幅随参考面到负载的距离l呈周期变化， 电压（电流）的相邻最大（最小）振幅距离相差λ/2， 最大与相邻的最小振幅的距离相差λ/4。电压最大 （最小）振幅位置是电流的最小（最大）振幅位置。
输入阻抗
Zin (l )
Z0
ZL Z0
jZ0tg l jZLtg l
反射系数 0 1
驻波比 1 SWR
Zin ((2n 1) / 4) (并
振）
• 终端反射系数
L 1
• 驻波比
SWR
B、终端开路 • 条件 ZL=∞ • 电压和电流
V (z) 2V0 cos z I(z) j2V0 sin z
• 输入阻抗Z0
Zin(l) jZ0ctg l
➢ 阻抗变化规律
Zin (0 l 4) 容性 Zin ( / 4 l 2) 感性 Zin (l n / 2) 并 振 Zin (l (2n 1) / 4) 串 振
称为行驻波状态，又称为部分反射状态。
电压和电流
V (z) V0e j z V0e j z
1
I(z) Z0
V0e j z eV0e j z
表示成行波与驻波叠加的形式：
V (z) V0 1 L e j z j2V0L sin z
1
I(z) Z0
V0 1 L e j z j2V0L sin z