第五章雙端口網(wǎng)絡(luò)分析

1、國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3第五章第五章 雙端口網(wǎng)絡(luò)分析雙端口網(wǎng)絡(luò)分析國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3現(xiàn)代電路分析課程知識(shí)要點(diǎn)現(xiàn)代電路分析課程知識(shí)要點(diǎn)經(jīng)典電路分析知識(shí)要點(diǎn)經(jīng)典電路分析知識(shí)要點(diǎn)計(jì)算機(jī)輔助分析計(jì)算機(jī)輔助分析及工具應(yīng)用及工具應(yīng)用矩陣方程矩陣方程建立初步建立初步矩陣方程建立矩陣方程建立的一般方法的一般方法矩陣運(yùn)算的矩陣運(yùn)算的計(jì)算機(jī)方法計(jì)算機(jī)方法非線性電路非線性電路分析初步分析初步非線性電路方程非線性電路方程建立的一般方法建立的一般方法有源濾波電路有源濾波電路分析初步分析初步電路的電路的參數(shù)分析參數(shù)分析國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程

2、組 2005.3本章主要內(nèi)容及要求本章主要內(nèi)容及要求掌握網(wǎng)絡(luò)參數(shù)方程（掌握網(wǎng)絡(luò)參數(shù)方程（Y、Z、T）及應(yīng)用）及應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)函數(shù)概念網(wǎng)絡(luò)函數(shù)概念了解工作參數(shù)基本概念了解工作參數(shù)基本概念掌握網(wǎng)絡(luò)參數(shù)方程（掌握網(wǎng)絡(luò)參數(shù)方程（Y、Z、T）與網(wǎng)絡(luò)連接（并、串、鏈）與網(wǎng)絡(luò)連接（并、串、鏈）掌握特性參數(shù)、掌握波參數(shù)及傳輸線應(yīng)用分析掌握特性參數(shù)、掌握波參數(shù)及傳輸線應(yīng)用分析國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3第一節(jié)第一節(jié) 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 函函 數(shù)數(shù)國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3策動(dòng)點(diǎn)函數(shù)策動(dòng)點(diǎn)函數(shù)定義：響應(yīng)與激勵(lì)在同一對(duì)端子的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)定義：響應(yīng)與激勵(lì)在同一對(duì)端子的網(wǎng)絡(luò)函數(shù))()

3、()(11sIsVsZ)(1)()()(11sZsVsIsY策動(dòng)點(diǎn)阻抗策動(dòng)點(diǎn)阻抗策動(dòng)點(diǎn)導(dǎo)納策動(dòng)點(diǎn)導(dǎo)納討論：（討論：（1）網(wǎng)絡(luò)中無獨(dú)立源）網(wǎng)絡(luò)中無獨(dú)立源（2）網(wǎng)絡(luò)中元件無初始值）網(wǎng)絡(luò)中元件無初始值國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)定義：響應(yīng)與激勵(lì)不在同一對(duì)端子的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)定義：響應(yīng)與激勵(lì)不在同一對(duì)端子的網(wǎng)絡(luò)函數(shù))()(1sIsVL)()(1sIsIL)()(1sVsVL)()(1sVsIL轉(zhuǎn)移阻抗轉(zhuǎn)移阻抗電流增益（轉(zhuǎn)移電流比）電流增益（轉(zhuǎn)移電流比）電壓增益（轉(zhuǎn)移電壓比）電壓增益（轉(zhuǎn)移電壓比）轉(zhuǎn)移導(dǎo)納轉(zhuǎn)移導(dǎo)納注意電壓電流的注意電壓電流的定義方向定義方向國家電工電子

4、教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3第二節(jié)第二節(jié)雙端口網(wǎng)絡(luò)函數(shù)雙端口網(wǎng)絡(luò)函數(shù)國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3兩端口網(wǎng)絡(luò)名詞解釋兩端口網(wǎng)絡(luò)名詞解釋輸入口：輸入口：11端口（通常接等效電源）端口（通常接等效電源）輸出口：輸出口： 22端口（通常接等效負(fù)載）端口（通常接等效負(fù)載）端口變量：端口變量：V1，I1，V2，I2要點(diǎn)：變量定義方向要點(diǎn)：變量定義方向兩端口網(wǎng)絡(luò)分類兩端口網(wǎng)絡(luò)分類根據(jù)對(duì)稱性：根據(jù)對(duì)稱性：對(duì)稱對(duì)稱/不對(duì)稱型（關(guān)于中心縱軸左右對(duì)稱）不對(duì)稱型（關(guān)于中心縱軸左右對(duì)稱） 平衡平衡/不平衡型（關(guān)于中心橫軸上下對(duì)稱）不平衡型（關(guān)于中心橫軸上下對(duì)稱）根據(jù)元件性質(zhì)：純根

5、據(jù)元件性質(zhì)：純電抗（電抗（LC）網(wǎng)絡(luò)）網(wǎng)絡(luò) 純電阻（純電阻（R）網(wǎng)絡(luò)）網(wǎng)絡(luò) 阻抗（阻抗（RLC）網(wǎng)絡(luò)）網(wǎng)絡(luò)I1I2V1V2國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3常用網(wǎng)絡(luò)舉例常用網(wǎng)絡(luò)舉例討論：幾何形狀，對(duì)稱，平衡，串臂，并臂，直臂，斜臂討論：幾何形狀，對(duì)稱，平衡，串臂，并臂，直臂，斜臂T型型型型橋橋T型型格格型型國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3兩端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)方程兩端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)方程參數(shù)方程：用兩個(gè)方程描述兩個(gè)變量與另兩個(gè)參數(shù)方程：用兩個(gè)方程描述兩個(gè)變量與另兩個(gè) 變量關(guān)系的方程變量關(guān)系的方程)(624種C（一）一）Y參數(shù)與參數(shù)與Y參數(shù)方程參數(shù)方程1. Y參數(shù)方程

6、定義參數(shù)方程定義22212122121111VyVyIVyVyI212221121121VVyyyyIIYVI 2. Y參數(shù)與參數(shù)與Y參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣22211211yyyyY22211211yyyyY參數(shù)參數(shù)Y參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3測(cè)試法求測(cè)試法求Y Y參數(shù)參數(shù)例：例：22212122121111VyVyIVyVyI022220122102112011111212VVVVVIyVIyVIyVIy101111212ZVIyV101221212ZVIyV102112211ZVIyV102222211ZVIyV國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組

7、 2005.3201111212ZVIyV201221212ZVIyV202112211ZVIyV202222211ZVIyV222221212121ZZZZY測(cè)試法求測(cè)試法求Y Y參數(shù)參數(shù)國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3例：例：解：測(cè)試法解：測(cè)試法21011112yyVIyV2012212yVIyV2021121yVIyV32022221yyVIyV322221yyyyyyY測(cè)試法求測(cè)試法求Y Y參數(shù)參數(shù)國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3（1）Y參數(shù)的物理意義參數(shù)的物理意義011112VVIy021121VVIy012212VVIy022221VVI

8、y2端口短路時(shí)端口短路時(shí)1端口的短路輸入導(dǎo)納端口的短路輸入導(dǎo)納2端口短路時(shí)端口短路時(shí)1端口的短路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納端口的短路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納1端口短路時(shí)端口短路時(shí)2端口的短路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納端口的短路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納1端口短路時(shí)端口短路時(shí)2端口的短路輸入導(dǎo)納端口的短路輸入導(dǎo)納（2）Y參數(shù)的特點(diǎn)參數(shù)的特點(diǎn)（a）對(duì)無源網(wǎng)絡(luò)）對(duì)無源網(wǎng)絡(luò)2112yy只有三個(gè)獨(dú)立參數(shù)只有三個(gè)獨(dú)立參數(shù)（b）對(duì)無源對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)）對(duì)無源對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)2112yy2211yy只有兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)只有兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)Y參數(shù)又被稱為短路導(dǎo)納參數(shù)參數(shù)又被稱為短路導(dǎo)納參數(shù)Y Y參數(shù)的物理意義及特點(diǎn)參數(shù)的物理意義及特點(diǎn)國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3Z Z參數(shù)與參數(shù)

9、與Z Z參數(shù)方程參數(shù)方程1. Z參數(shù)方程定義參數(shù)方程定義22212122121111IzIzVIzIzV212221121121IIzzzzVVZIV 2. Z參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣22211211zzzzZ國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3 測(cè)試法求測(cè)試法求Z Z參數(shù)參數(shù)例：例：原理：原理：022220122102112011111212IIIIIVzIVzIVzIVz2101111112yyIVzI20122112yIVzI20211211yIVzI3202222111yyIVzI22212122121111IzIzVIzIzV國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 200

10、5.3（1）Z參數(shù)的物理意義參數(shù)的物理意義011112IIVz021121IIVz012212IIVz022221IIVz2端口開路時(shí)端口開路時(shí)1端口的開路輸入阻抗端口的開路輸入阻抗2端口開路時(shí)端口開路時(shí)1端口的開路轉(zhuǎn)移阻抗端口的開路轉(zhuǎn)移阻抗1端口開路時(shí)端口開路時(shí)2端口的開路轉(zhuǎn)移阻抗端口的開路轉(zhuǎn)移阻抗1端口開路時(shí)端口開路時(shí)2端口的開路輸入阻抗端口的開路輸入阻抗（2）Z參數(shù)的特點(diǎn)參數(shù)的特點(diǎn)（a）對(duì)無源網(wǎng)絡(luò)）對(duì)無源網(wǎng)絡(luò)2112zz只有三個(gè)獨(dú)立參數(shù)只有三個(gè)獨(dú)立參數(shù)（b）對(duì)無源對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)）對(duì)無源對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)2112zz2211zz只有兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)只有兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)Z參數(shù)又被稱為開路阻抗參數(shù)參數(shù)又被稱為開路阻抗

11、參數(shù)Z Z參數(shù)的物理意義及特點(diǎn)參數(shù)的物理意義及特點(diǎn)國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3T T參數(shù)與參數(shù)與T T參數(shù)方程（傳輸參數(shù)，參數(shù)方程（傳輸參數(shù)，A A參數(shù)）參數(shù)）T參數(shù)方程定義參數(shù)方程定義)()(221221IDCVIIBAVV2211IVDCBAIV2211IVTIVDCBATT參數(shù)矩陣參數(shù)矩陣國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.30V210I210V210I212222IIDVICIVBVVA)()(221221IDCVIIBAVV2210212ZZZVVAI202112ZVICI213322123212232021)()()(2ZZZZZZZIZI

12、ZIZZIIVBV2320212ZZZIIDV 測(cè)試法求測(cè)試法求T T參數(shù)參數(shù)國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3（1）T參數(shù)的物理意義參數(shù)的物理意義2端口開路時(shí)端口開路時(shí)正向開路電壓增益倒數(shù)正向開路電壓增益倒數(shù)2端口開路時(shí)端口開路時(shí)1端口的開路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納端口的開路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納2端口短路時(shí)端口短路時(shí)1端口的短路轉(zhuǎn)移負(fù)阻抗端口的短路轉(zhuǎn)移負(fù)阻抗2端口短路時(shí)端口短路時(shí)正向短路電流增益負(fù)倒數(shù)正向短路電流增益負(fù)倒數(shù)（2）T參數(shù)的特點(diǎn)參數(shù)的特點(diǎn)（a）對(duì)無源網(wǎng)絡(luò)）對(duì)無源網(wǎng)絡(luò)1BCAD只有三個(gè)獨(dú)立參數(shù)只有三個(gè)獨(dú)立參數(shù)（b）對(duì)無源對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)）對(duì)無源對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)1BCADDA 只有兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)只有兩個(gè)獨(dú)立參

13、數(shù)所以所以T參數(shù)被稱為傳輸參數(shù)參數(shù)被稱為傳輸參數(shù)0I212VVA0I212VIC0211VIVB0211VIIDZ Z參數(shù)的物理意義及特點(diǎn)參數(shù)的物理意義及特點(diǎn)國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3)()(112112IDVCIIBVAV1122IVDCBAIV1222IVTIV反向反向T T參數(shù)與參數(shù)方程參數(shù)與參數(shù)方程國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3由由T參數(shù)方程參數(shù)方程2211IVDCBAIV11122IVDCBAIV11221IVACBDBCADIV1122IVACBDIV1122IVACBDIVACBDT 討討 論論（1）當(dāng)傳輸方向改變后，相當(dāng)）當(dāng)傳

14、輸方向改變后，相當(dāng)T參數(shù)的參數(shù)的A與與D對(duì)換對(duì)換（2）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱時(shí)，）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱時(shí)，A=D，傳輸參數(shù)與傳輸方向無關(guān)，傳輸參數(shù)與傳輸方向無關(guān)對(duì)無源網(wǎng)絡(luò)對(duì)無源網(wǎng)絡(luò)反向反向T T參數(shù)與參數(shù)與T T參數(shù)的關(guān)系參數(shù)的關(guān)系國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3習(xí)習(xí) 題題P 5. 1，5. 2，5. 3，5. 4國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3第三節(jié)第三節(jié) 雙口網(wǎng)絡(luò)的連接雙口網(wǎng)絡(luò)的連接國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3問題的提出問題的提出復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可看成是較簡單網(wǎng)絡(luò)按一定方式連接而成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可看成是較簡單網(wǎng)絡(luò)按一定方式連接而成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可簡化為比較簡單網(wǎng)

15、絡(luò)的分析復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可簡化為比較簡單網(wǎng)絡(luò)的分析由簡單網(wǎng)絡(luò)特性，按連接方式得到復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的特性由簡單網(wǎng)絡(luò)特性，按連接方式得到復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的特性連接分類：并聯(lián)，串聯(lián)，鏈接。連接分類：并聯(lián)，串聯(lián)，鏈接。國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3雙端口網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)雙端口網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)形式：形式：特性關(guān)系（特性關(guān)系（Y參數(shù)）參數(shù)）bbaaIIIIII212121特點(diǎn)：特點(diǎn)：bbaabbaaIIIIIIVVVVVV212121212121bbbaaaVVYVVYII212121212121VVYVVYIIba2121VVYYIIbabaYYY 結(jié)論結(jié)論兩網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)，兩網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)，Y參數(shù)矩陣相加參數(shù)矩陣相加I1I2aV

16、1I2bI2I1bI1aV2NbV1aV2aNaV1bV2b國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.321I2I11212V2V1(a)112122(b)雙端口網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)例題雙端口網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)例題國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3111121212121ZZZZYa222221212121ZZZZYb211212212121212121212121ZZZZZZZZYYYba雙端口網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)例題雙端口網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)例題國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3特性關(guān)系（特性關(guān)系（Z參數(shù)）參數(shù)）特點(diǎn)：特點(diǎn)：bbaabbaaIIIIIIVVVVVV21212121212

17、1bbbaaaIIZIIZVV212121212121IIZIIZVVba2121IIZZVVbabaZZZ 結(jié)論結(jié)論兩網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)，兩網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)，Z參數(shù)矩陣相加參數(shù)矩陣相加bbaaVVVVVV212121NaV1V2V1bV1aV2aV2bI1I2I1aI2aI1bI2bNb雙端口網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)雙端口網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3形式：形式：特性關(guān)系（特性關(guān)系（T參數(shù)）參數(shù)）特點(diǎn)：特點(diǎn)：bbaaIVIV1122bbaIVTIV1111bbbaIVTTIV2211baTTT 結(jié)論結(jié)論兩網(wǎng)絡(luò)鏈接，兩網(wǎng)絡(luò)鏈接，T參數(shù)矩陣相乘參數(shù)矩陣相乘aaaaaIVTIVIV221111221

18、1IVTTIVba雙端口網(wǎng)絡(luò)鏈接（級(jí)聯(lián)）雙端口網(wǎng)絡(luò)鏈接（級(jí)聯(lián)）國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3如何應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如何應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)關(guān)鍵是理解變量數(shù)與方程數(shù)關(guān)鍵是理解變量數(shù)與方程數(shù)參數(shù)方程用兩個(gè)方程描述了兩端口網(wǎng)絡(luò)四個(gè)變量間的關(guān)系參數(shù)方程用兩個(gè)方程描述了兩端口網(wǎng)絡(luò)四個(gè)變量間的關(guān)系如要求解這四個(gè)變量，還應(yīng)建立兩個(gè)關(guān)系（端口約束）如要求解這四個(gè)變量，還應(yīng)建立兩個(gè)關(guān)系（端口約束）例：例：6332YY求：求：I1，IL，VL解：解：6335Y12667YYY總1012VI5 . 0421VIAVIVVVLLL5 . 13/15 . 02國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005

19、.3習(xí)習(xí) 題題P 5. 5，5. 6國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3 第四節(jié)第四節(jié) 特性參數(shù)及波參數(shù)理論特性參數(shù)及波參數(shù)理論國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3特性參數(shù)引言特性參數(shù)引言網(wǎng)絡(luò)特性描述工具網(wǎng)絡(luò)特性描述工具網(wǎng)絡(luò)函數(shù)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)策動(dòng)點(diǎn)函數(shù)策動(dòng)點(diǎn)函數(shù)轉(zhuǎn)移函數(shù)轉(zhuǎn)移函數(shù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)Y，Z，T影像參數(shù)影像參數(shù)影像阻抗影像阻抗傳輸常數(shù)傳輸常數(shù)影像阻抗便于反映網(wǎng)絡(luò)的匹配情況影像阻抗便于反映網(wǎng)絡(luò)的匹配情況傳輸常數(shù)便于反映信號(hào)通過時(shí)的傳輸特性傳輸常數(shù)便于反映信號(hào)通過時(shí)的傳輸特性國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3兩端口網(wǎng)絡(luò)的影像阻抗（特性阻抗）

20、兩端口網(wǎng)絡(luò)的影像阻抗（特性阻抗）1. 輸入阻抗輸入阻抗)()(221221IDCVIIBAVVDCZBAZDIVCBIVAIDCVIBAVIVZLLsr)()()()(22222222111由反向由反向T參數(shù)可得參數(shù)可得ACZBDZAIVCBIVDIACVIBDVIVZsssr)()()()(11111111222國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3討論：特殊情況下的輸入阻抗討論：特殊情況下的輸入阻抗DBZ01ABZ02DCZBAZZLLsr1ACZBDZZsssr2 22短路短路（ZL=0） 11短路短路（Zs=0） 22開路開路（ZL=）CAZ1 11開路開路（Zs=）C

21、DZ2Z0與與Z同網(wǎng)絡(luò)參數(shù)同網(wǎng)絡(luò)參數(shù)一樣是網(wǎng)絡(luò)的固有參數(shù)一樣是網(wǎng)絡(luò)的固有參數(shù)說明：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱時(shí)說明：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱時(shí)A=DZZZZZZ2100201兩端口網(wǎng)絡(luò)的影像阻抗（特性阻抗）兩端口網(wǎng)絡(luò)的影像阻抗（特性阻抗）國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.32. 影像阻抗（特性阻抗）影像阻抗（特性阻抗）定義：使網(wǎng)絡(luò)兩端同時(shí)達(dá)到匹配的那一對(duì)輸入阻抗定義：使網(wǎng)絡(luò)兩端同時(shí)達(dá)到匹配的那一對(duì)輸入阻抗兩端口網(wǎng)絡(luò)的影像阻抗（特性阻抗）兩端口網(wǎng)絡(luò)的影像阻抗（特性阻抗）國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.343/621inZ36/)42(2inZ討討 論論（1）當(dāng)）當(dāng)11端接端接4，22端接

22、端接3時(shí)，可使網(wǎng)絡(luò)兩端同時(shí)達(dá)到匹配。時(shí)，可使網(wǎng)絡(luò)兩端同時(shí)達(dá)到匹配。（2）任何一對(duì)其他阻抗都不具有上述特點(diǎn)。）任何一對(duì)其他阻抗都不具有上述特點(diǎn)。（3） 4稱為稱為11端影像阻抗端影像阻抗Zc1； 3 稱為稱為22端的影像阻抗端的影像阻抗Zc2。（4） 影像阻抗是網(wǎng)絡(luò)固有的。影像阻抗是網(wǎng)絡(luò)固有的。（5） 匹配：負(fù)載阻抗匹配：負(fù)載阻抗=影像阻抗。影像阻抗。影像阻抗例題影像阻抗例題國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3DCZBAZZLLsr1ACZBDZZsssr2當(dāng)當(dāng)ZL=Zc2 時(shí)時(shí)Zsr1=Zc1當(dāng)當(dāng)Zs=Zc1 時(shí)時(shí)Zsr2=Zc2DCZBAZZccc221ACZBDZZccc

23、11220221011ZZCADBZZZCDABZcc影像阻抗求法影像阻抗求法國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3221102212101Z2ZZZZZZZZ2Z2211011ccZZZZZZ結(jié)論：對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)結(jié)論：對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)Zc1=Zc2影像阻抗例題影像阻抗例題國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3定義：在輸出口阻抗匹配時(shí)，輸入口復(fù)數(shù)視在功率定義：在輸出口阻抗匹配時(shí)，輸入口復(fù)數(shù)視在功率 與輸出口復(fù)數(shù)視在功率之比的自然對(duì)數(shù)的一半與輸出口復(fù)數(shù)視在功率之比的自然對(duì)數(shù)的一半jbaIVIV)(ln212211a：固有衰減（最小衰減），單位：奈培（：固有衰減（最小衰減），單位

24、：奈培（Np)b：固有相移（最小相移），單位：弧度（：固有相移（最小相移），單位：弧度（rad)兩端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸常數(shù)兩端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸常數(shù)國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3傳輸常數(shù)的其他形式傳輸常數(shù)的其他形式12212221212211ln21ln/ln21)(ln212ccccZZZZVVZVZVIVIVcL21212221212211ln21ln)(ln21)(ln212ccccZZZZIIZIZIIVIVcL當(dāng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱時(shí)：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱時(shí)：A=DZc1=Zc221212211lnln)(ln212IIVVIVIVcLZZ221122221111jjjjeIIeVVeIIeV

25、V若jbajIIjVV)(ln)(ln21212121國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3傳輸常數(shù)的單位傳輸常數(shù)的單位)()(ln2122211NpIVIVacLZZ奈培)()(lg1022211dBIVIVacLZZ分貝dB與與Np的換算的換算)( 1)(ln212211NpIVIVa若22211)(eIVIV)(686. 8)lg(10)(lg1022211dBeIVIVa1Np=8.686dB1dB=0.1151Np國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3傳輸常數(shù)與傳輸常數(shù)與T T參數(shù)的關(guān)系參數(shù)的關(guān)系)()(221221IDCVIIBAVVCADBZIVc

26、222)(/1)/(122221BCADDACADBBAZBAIVBAVVc)(22221BCADADDCADBCDCZDIVCIIc)ln()(ln2122211BCADIVIVcLZZ國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3傳輸常數(shù)與傳輸常數(shù)與Z Z0 0，Z Z的關(guān)系的關(guān)系)ln(BCAD BCADeBCADBCADBCADBCADe1ADeechBCeesh2/ )(2/ )(ZZADBCchshth0ZZZZADBCADBCBCADBCADeee0021111或)11ln(2100ZZZZ注：注：與信號(hào)傳輸方向無關(guān)，與信號(hào)傳輸方向無關(guān)， 但它是復(fù)載匹配條件下的功率關(guān)系但

27、它是復(fù)載匹配條件下的功率關(guān)系國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3由影像參數(shù)由影像參數(shù)Z Zc1c1，Z Zc2c2及及表示的表示的T T參數(shù)方程參數(shù)方程CADBZCDABZcc21DAZZCBZZcccc/2121ADchBCsh及：及：chZZAcc21shZZBcc21shZZCcc211chZZDcc12chZZIshZZVIshZZIchZZVVcccccccc122212121221211)1()(222121222211chIshZVZZIshZIchVZZVcccccc當(dāng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱時(shí)：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱時(shí)：chIshZVIshZIchVVcc2212211國家電工電子教學(xué)

28、基地 電路理論系列課程組 2005.3匹配鏈接時(shí)影像參數(shù)匹配鏈接時(shí)影像參數(shù)總網(wǎng)絡(luò)的影像阻抗總網(wǎng)絡(luò)的影像阻抗輸入端的影像阻抗為第一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)輸入端的影像阻抗輸入端的影像阻抗為第一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)輸入端的影像阻抗輸出端的影像阻抗為最后一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)輸出端的影像阻抗輸出端的影像阻抗為最后一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)輸出端的影像阻抗國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3匹配鏈接時(shí)影像參數(shù)匹配鏈接時(shí)影像參數(shù)總網(wǎng)絡(luò)的傳輸常數(shù)為各子網(wǎng)絡(luò)傳輸常數(shù)之和總網(wǎng)絡(luò)的傳輸常數(shù)為各子網(wǎng)絡(luò)傳輸常數(shù)之和214433221144332211442222114411)(ln21)(ln21)()(ln21)()()(ln21)(ln21444匹

29、配匹配總IVIVIVIVIVIVIVIVIVIVIVIVIVIVcLcLcLZZZZZZ國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.302110221210122ZZZZZZZZZZ2211011ccZZZZZZ212121022ZZthZZZZZZth影像參數(shù)例題影像參數(shù)例題國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.32132ZZZ解：當(dāng)終端接解：當(dāng)終端接Z1時(shí)，電橋平衡時(shí)，電橋平衡 2，4間無電流，可視為開間無電流，可視為開 路或短路，當(dāng)視為開路時(shí)路或短路，當(dāng)視為開路時(shí)1321213121213213231212131213121122)()()(ZZZZZZZZZZZZ

30、ZZZZZZZZZZZZZZZZZin由此可知由此可知Zc1=Zc2=Z113121222121lnln/ln21ZZZVVZVZVcc影像參數(shù)例題影像參數(shù)例題國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3例：例：已知：已知：Zc=600，=a=10dB求：求：Z1，Z2解：解：21ZZZc212ZZth11552312221cthZZthZZcc影像參數(shù)例題影像參數(shù)例題國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3已知已知 Zc1=4，Zc2=3，=4.777dB求求 (1)當(dāng)當(dāng)ZL = 3，V1=1V時(shí)，時(shí)，I1、V2、I2？ (2)當(dāng)當(dāng)ZL = ，V1=1V時(shí)，時(shí)，V2？

31、 (3)當(dāng)當(dāng)ZL = 0，V1=1V時(shí)，時(shí)，I2？ 解：（解：（1） ZL = 3=Zc2 匹配匹配1122I1I22V2V1)dB()(lg10)Np()(ln2122112211IVIVIVIVC222C121/lg10ZVZVV5 . 0101C0.1C2212ZZVVA25. 0C111ZVIV167. 0L22ZVI影像參數(shù)例題影像參數(shù)例題國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3（2）當(dāng)）當(dāng)ZL =，4.777dB=0.55Np VVchZZVchVZZVcccc75. 03 . 273. 115. 1143111222211（3）當(dāng)）當(dāng)ZL =0，4.777dB=0.

32、55Np )(22211shZIZZVcccAshZZshZZZIccccc5 . 0577. 01431111)(212122)1()(222121222211chIshZVZZIshZIchVZZVcccccc影像參數(shù)例題影像參數(shù)例題國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3求求Zc1，Zc2，I1，V2解：劃分基本節(jié)解：劃分基本節(jié)482101ZZZT36)6/2(202ZZZNpZZZZ55. 08/218/21ln21/1/1ln21001影像參數(shù)例題影像參數(shù)例題國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3因?yàn)楦骰竟?jié)匹配鏈接因?yàn)楦骰竟?jié)匹配鏈接41TcZZ32Z

33、ZcNp75. 2512cLZZ 411cinZZAZVIin5 . 2111222112211/ln21)(ln21cZVIVIVIVVeZIVVc55. 022112影像參數(shù)例題影像參數(shù)例題國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3傳輸線的等效電路、二次參數(shù)及傳輸方程傳輸線的等效電路、二次參數(shù)及傳輸方程等效電路等效電路X=l/n0分析傳輸線的影像參數(shù)分析傳輸線的影像參數(shù)（1）影像阻抗）影像阻抗nlCjGnlLjRZnlLjRZ)(1)()(101國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3傳輸線的等效電路、二次參數(shù)及傳輸方程傳輸線的等效電路、二次參數(shù)及傳輸方程101Z

34、ZZT)(1)()(nlCjGnlLjRnlLjR)()(1 2nlCjGLjRCjGLjRcnlZYZCjGLjR 0/國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3nlCjGZnlCjGnlLjRZ)(1)()(11202202ZZZ2)()(11nlCjGLjRCjGLjRcnlZYZCjGLjR 0/)(1)()()(11(nlCjGnlCjGnlLjR結(jié)論：當(dāng)結(jié)論：當(dāng)X0時(shí)，時(shí)，YZZZZcT傳輸線的等效電路、二次參數(shù)及傳輸方程傳輸線的等效電路、二次參數(shù)及傳輸方程國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3（2）傳輸常數(shù)）傳輸常數(shù)nlCjGnlLjRZnlLjRZ)

35、(1)()(101101ZZth)(1)()(nlCjGnlLjRnlLjR22)()(1)()(nlCjGLjRnlCjGLjRnlZYnlCjGLjRthnl )(0/lZYn傳輸線的等效電路、二次參數(shù)及傳輸方程傳輸線的等效電路、二次參數(shù)及傳輸方程國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，用每公里的傳輸常數(shù)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，用每公里的傳輸常數(shù)表示傳輸線的傳輸特性表示傳輸線的傳輸特性jZYln：衰減常數(shù)（：衰減常數(shù)（Np/km)：相移常數(shù)（：相移常數(shù)（rad/km)根據(jù)傳輸常數(shù)定義，當(dāng)終端負(fù)載匹配時(shí)根據(jù)傳輸常數(shù)定義，當(dāng)終端負(fù)載匹配時(shí)21212211lnln)ln(21I

36、IVVIVIVlccZIVZIV1122因?yàn)橐驗(yàn)閆c和和是一次參數(shù)是一次參數(shù)R，L，G，C的函數(shù)，的函數(shù)，所以被稱為二次參數(shù)（特性參數(shù)，波參數(shù)）所以被稱為二次參數(shù)（特性參數(shù)，波參數(shù)）ZYYZZZZcT傳輸線的等效電路、二次參數(shù)及傳輸方程傳輸線的等效電路、二次參數(shù)及傳輸方程國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3（3）傳輸方程）傳輸方程設(shè)線上各點(diǎn)電壓，電流為設(shè)線上各點(diǎn)電壓，電流為u(y,t),i(y,t)由影像參數(shù)的傳輸方程，得由影像參數(shù)的傳輸方程，得)1()(222121222211chIshZVZZIshZIchVZZVcccccclchIlshZVIlshZIlchVVcc2

37、212211傳輸線的等效電路、二次參數(shù)及傳輸方程傳輸線的等效電路、二次參數(shù)及傳輸方程國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3欲求距終端欲求距終端y公里處的電壓、電流時(shí)，上式可推廣為：公里處的電壓、電流時(shí)，上式可推廣為：ychIyshZVIyshZIychVVcycy22221用用V2、I2表示表示Vy、Iy同理（證明略）同理（證明略）xchIxshZVIxshZIxchVVcxcx11111用用V1、I1表示表示Vx、Ix傳輸線的等效電路、二次參數(shù)及傳輸方程傳輸線的等效電路、二次參數(shù)及傳輸方程國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3投射波與反射波投射波與反射波ych

38、IyshZVIyshZIychVVcycy22221yccyccyyyycyycycyycyyyeZZIVeZZIVeeIeeZVIeZIVeZIVeeZIeeVV22222222222222222222國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3投射波與反射波投射波與反射波yccyccyyyycyycycyycyyyeZZIVeZZIVeeIeeZVIeZIVeZIVeeZIeeVV22222222222222222222討論討論yjyyeee隨隨y增加（遠(yuǎn)離終端）幅度增加增加（遠(yuǎn)離終端）幅度增加 - 代表投射波代表投射波yjyyeee隨隨y增加（遠(yuǎn)離終端）幅度減小增加（遠(yuǎn)離終端）

39、幅度減小 - 代表反射波代表反射波2222cZIVV2222cZIVVccZZIVI2222ccZZIVI2222終端投射電壓終端投射電壓終端反射電壓終端反射電壓終端投射電流終端投射電流終端反射電流終端反射電流令令國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3傳輸方程變?yōu)閭鬏敺匠套優(yōu)閥yyyyyyyyyeIeIIIIeVeVVVV2222結(jié)論結(jié)論線上一點(diǎn)的電壓線上一點(diǎn)的電壓Vy是該點(diǎn)投射電壓與反射電壓之和是該點(diǎn)投射電壓與反射電壓之和線上一點(diǎn)的電流線上一點(diǎn)的電流Iy是該點(diǎn)投射電流與反射電流之差是該點(diǎn)投射電流與反射電流之差線上一點(diǎn)線上一點(diǎn)cyyyyZIVIV稱為波阻抗稱為波阻抗在終端在終端

40、222222222222222cLcLcLcLccZZZZZIZIZIZIZIVZIVVV終端反射系數(shù)終端反射系數(shù)同理同理222cLcLZZZZII投射波與反射波投射波與反射波國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3關(guān)于關(guān)于22222IIVVZZZZcLcL（1）ZL=122222IIVV022222222IIIVVVV電壓全反射電壓全反射（2）ZL=0122222IIVV222222220IIIIVVV電流全反射電流全反射（3）ZL=Zc020022IV2222IIVV匹配匹配行波行波yyyyeIIeVV22投射波與反射波投射波與反射波國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組

41、2005.3入射波與反射波的物理意義入射波與反射波的物理意義信信號(hào)號(hào)傳傳輸輸要要滿滿足足入射電壓與入射電流應(yīng)維持入射電壓與入射電流應(yīng)維持yycIVZ/當(dāng)入射波傳輸?shù)浇K端時(shí)又應(yīng)維持當(dāng)入射波傳輸?shù)浇K端時(shí)又應(yīng)維持22/IVZL當(dāng)當(dāng)ZL=Zc時(shí)，兩約束同時(shí)滿足，無需反射時(shí)，兩約束同時(shí)滿足，無需反射當(dāng)當(dāng)ZLZc時(shí)，必須按反射系數(shù)確定的關(guān)系時(shí)，必須按反射系數(shù)確定的關(guān)系產(chǎn)生反射，以維持這兩個(gè)約束。產(chǎn)生反射，以維持這兩個(gè)約束。國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3說明：對(duì)用說明：對(duì)用X表示的方程，同樣可推出對(duì)應(yīng)的波方程表示的方程，同樣可推出對(duì)應(yīng)的波方程xxxxxxxxxxeIeIIIIeVeVVVV1111其中：其中：2111cZIVV2111cZIVVccZZIVI2111ccZZIVI2111入射波與反射波入射波與反射波國家電工電子教學(xué)基地 電路理論系列課程組 2005.3VVZjc1600104103223求：分別求（求：分別求（1）ZL=600 （2）ZL=300時(shí)的時(shí)的V1=？解解