Ch09传输线计算机解.pptx

第9章传输线计算机解Computation solutions for Transmission Line在在应应用用SmithSmith圆圆图图6060多多年年的的今今天天。计计算算机机的的飞飞速速发发展展促促成成传传输输线线CADCAD的的出出现现。换换句句话话说说，SmithSmith圆圆图图的的全全部部功功能能都都可可以以由由Computer Computer ProgramProgram来来实实现现。本本讲讲主主要要讨讨论论单单枝枝节匹配和双枝节自动匹配。节匹配和双枝节自动匹配。一、并联单枝节匹配一、并联单枝节匹配 并联单枝节匹配的提法是：已知归一化负载阻抗并联单枝节匹配的提法是：已知归一化负载阻抗 求传输线段距离和枝节长度求传输线段距离和枝节长度一、并联单枝节匹配具体见图所示。具体见图所示。图图 9-1 单枝节匹配单枝节匹配 图上表示图上表示 一、并联单枝节匹配通过通过 时的阻抗时的阻抗。其中其中 ，也即阻抗变换公式，也即阻抗变换公式(9-1)很容易得到很容易得到(9-2)并联枝节的匹配条件是并联枝节的匹配条件是(9-3)也即也即(9-5)一、并联单枝节匹配(9-4)一、并联单枝节匹配解出解出 (9-6)和和(9-7)同时得到同时得到 一、并联单枝节匹配(9-8)(9-9)利用上述公式编程并不困难。利用上述公式编程并不困难。二、双枝节自动匹配 1.问题的提法问题的提法：已知负载：已知负载 ，枝节间距，枝节间距若此负载能匹配，则给出若此负载能匹配，则给出 和和 若此负载若此负载(处于死区处于死区)不能匹配，则程序自动加一段不能匹配，则程序自动加一段 ，使之能达到匹配。使之能达到匹配。其模型如图所示。其模型如图所示。图图 9-2 双枝节自动匹配模型双枝节自动匹配模型 二、双枝节自动匹配2.求解模型求解模型 首先不考虑首先不考虑 ，认为，认为 已处于双枝节能匹配的区域且已处于双枝节能匹配的区域且把双枝节认为是一个网络把双枝节认为是一个网络(Network)，如图所示。如图所示。图图 9-3 求解模型求解模型 二、双枝节自动匹配于于是是，双双枝枝节节可可看看成成由由两两个个并并联联导导纳纳之之间间有有一一段段传传输输线线段段构成。其矩阵可以写出构成。其矩阵可以写出上面矩阵与负载无关。我们要求的即上面矩阵与负载无关。我们要求的即 和和 根据匹配条件根据匹配条件(9-10)二、双枝节自动匹配代入代入A参数，具体展开。作为技巧，我们暂时把参数，具体展开。作为技巧，我们暂时把 和和 作作为未知数得到方程，其中为未知数得到方程，其中(9-11)联立求解得联立求解得(9-12)二、双枝节自动匹配注意式注意式(9-12)中中 的表示，由于的表示，由于 (9-13)可知可知(9-14)这恰好是避开死区的条件，具体若这恰好是避开死区的条件，具体若 有有(9-15)上面分析与图解法完全吻合。上面分析与图解法完全吻合。二、双枝节自动匹配 case1.满足匹配条件满足匹配条件(9-16)于是有，于是有，且且(9-17)设设 ，则双枝节长度，则双枝节长度 (9-18)二、双枝节自动匹配(9-19)case 2.当当 不满足匹配条件，选择不满足匹配条件，选择 使使(9-20)图图 9-4 二、双枝节自动匹配由图可知由图可知 实部方程可解出实部方程可解出(9-21)以及虚部方程以及虚部方程(9-22)二、双枝节自动匹配DUS No Yes RETURN已知等效的已知等效的 ，再求，再求 和和 图图 9-5 计算框图计算框图 附录 关于单枝节的模型处理在附录中，我们再研究一种单枝节匹配的模型处理方在附录中，我们再研究一种单枝节匹配的模型处理方法。前面已经讨论过由任意阻抗法。前面已经讨论过由任意阻抗 到纯阻到纯阻 的变换。的变换。定定理理1 由由任任意意阻阻抗抗 变变换换到到纯纯电电阻阻 的的电电长度长度为为图图 9-6 附录 关于单枝节的模型处理现在，再进一步讨论定理现在，再进一步讨论定理2 定理定理2由纯阻由纯阻 变换到指定导纳实部变换到指定导纳实部 的电长度的电长度且要求且要求 证明证明 以为以为 负载的负载的 一般公式是一般公式是图图 9-7 附录 关于单枝节的模型处理由实部方程可得由实部方程可得 为确保根号内值非负，必须有为确保根号内值非负，必须有 同时也得到同时也得到 附录 关于单枝节的模型处理有了上述两个定理，我们即可用模型法处理单枝节匹配有了上述两个定理，我们即可用模型法处理单枝节匹配问题。对于匹配情况问题。对于匹配情况 定理定理3 对任意阻抗作单枝节匹配时对任意阻抗作单枝节匹配时 附录 关于单枝节的模型处理其中其中图图 9-8 单枝节模型单枝节模型 附录 关于单枝节的模型处理PROBLEM 9 已知特性阻抗已知特性阻抗Z0，负载负载 编制双枝自动匹配计编制双枝自动匹配计算机程序，且给出算机程序，且给出lA，lB等参数。等参数。