无损长线的某些应用

电子常识

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描述

无损长线的某些应用      

一、代替电感、电容

如上所述,不同长度的无损短路线或开路线可作为电感或电容元件,用于滤波、振荡器等,请见下两例。

例10-10-1  某高频无损线,特性阻抗,波长,波速为光速,希望用该无损线代替大小为的电感,求所需长度。

解:小于的短接无损线相当于电感,由无损短路线方程:

入端阻抗为:

由于,所以:

长线

长线,最后得:

长线

综上所述可见,将无损短路线用作电感时,求线长的公式为:

长线   (10-10-1)

例10-10-2  上题,希望用无损线代替电容2pF,求所需长度。

解:小于的开路无损线相当于电容。输入阻抗长线,故线长l为:

长线     (10-10-2)

代入数据:

长线

综上所述可见,将无损开路线用作电容时,求线长的公式为:

长线

二、用作绝缘支架和仪表联线

的短路无损线的输入阻抗为,输入阻抗极高,在超高频电路中可用其作为绝缘支架,如图10-10-1所示。这样可避免常规绝缘子的介质损耗。

也可利用的短接无损线测量高频线路上的电压长线,如图10-10-2所示。

长线

三、用作阻抗变换

图10-10-3中天线的阻抗是一纯电阻长线,左方的馈电线的特性阻抗为长线,二者不相匹配。为此,其间串接具有特性阻抗的无损线,长度为以使从ab向右看的输入阻抗长线,达到匹配的目的。

由式(10-3-17)知,输入阻抗长线为:

长线

对于无损线:

长线

故:

长线

所以:

长线                           (10-10-3)

长线

图10-10-4中上部是特性阻抗为长线的无损线(从11′到33′),其负载阻抗为,为使达到匹配的目的,在22′处并接同样特性阻抗的无损短路线,选择l1l2使从22′处向右看的等效并联输入阻抗为长线,即:

长线   (10-10-4)

或写成:

长线    (10-10-5)

又知:

长线,    长线

长线长线代入式(10-10-5)得:

长线    (10-10-6)

式中,已知长线、Z2a,由此复数方程可解出两个未知量长线

例10-10-3  图10-10-3所示线路,长线的无损线与负载不匹配,现用长线、特性阻抗的另一无损线串接其间,使之匹配,求长线 又设长线线的始端电压长线长线,求。

解:为满足匹配条件,利用式(10-10-3)得:

长线 (10-10-7)

长线线的终端无反射,由式(10-9-5)、式(10-9-6)知:

长线  (10-10-8)

长线    (10-10-9)

长线

故:

长线

长线

又由无损长线基本方程:

长线

长线

因为:

长线

故:

长线

长线

又:

长线

长线

故:

长线

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