问答题 如下图所示,主线各段特性阻抗分别为Z c =50 Ω、Z c1 =80 Ω、Z c2 =70.7 Ω,支线的特性阻抗为Z c =50Ω,负载Z L =100Ω,试画出主线上电压、电流振幅分布曲线。
【正确答案】正确答案:(1)求输入阻抗Z AA 由负载开始,利用 线的特性,逐次向电源推进。 CD段为终端接Z L =100 Ω,特性阻抗Z c2 =70.7Ω的 线段,其输入阻抗Z CC BC段为终端接有Z CC =50Ω,特性阻抗Z c1 =80Ω的 线段,其输入阻抗Z" BB 为Z’ BB =Z CC =50Ω 在BB截面处还并联一支 短路线,其输入阻抗Z" BB =∞,还有一支 开路线,其输入阻抗为Z"" BB =∞,故BB截面是总阻抗Z BB ,为 Z BB =Z" BB ∥Z" BB ∥Z"" BB =Z" BB =50 Ω AB段为终端接有Z BB =Z CC =50Ω的匹配线段,故Z AA 为 Z AA =Z BB =Z CC =50 Ω (2)求线上的电压、电流振幅分布 令输入端电压、电流振幅为U AA 、I AA ,AB段为匹配段,行波,故AB段电压、电流处处为U AA 、I AA ,即U BB =U AA ,I BB =I AA ; BC段特性阻抗Z c1 =80Ω,长为 ,终端负载Z CC =50Ω,故线上驻波 由Z CC <Z c1 ,故U CC 为此线段电压最小值,等于U BB ;I CC 为此线段上电流最大值,等于I BB (根据 线的重复性)。而在BC段中间(即距B或距C为 )将出现电压最大值,最大值为S 1 U BB =S 1 U AA = 、电流最小值为I BB /S 1 =I AA /S 1 = ; CD段特性阻抗Z c2 =70.7Ω,终端负载Z L =100Ω的 线段,由于Z L >Z c1 ,DD处将为电压最大值,电流最小值;而距DD截面 处的U CC 为电压最小值,I CC 为电流最大值。此线段驻波比S 2 =100/70.7,故 I DD =I CC /S 2 =I AA /S 2 =0.707I AA 有了AA、BB、CC、DD各截面的电压、电流,主线上电压、电流分布(规律)曲线即可画出,如图(b)所示。
【答案解析】