1.2 傳輸線
傳輸射頻信號的線纜泛稱傳輸線。常用的有兩種:雙線與同軸線,頻率更高則會(huì)用到微帶線與波導(dǎo),雖然結(jié)構(gòu)不同,用途各異,但其基本特性都可由傳輸線公式所表征。
·特性阻抗Z0 它是一種由結(jié)構(gòu)尺寸決定的電參數(shù),對于同軸線:
式中εr為相對介電系數(shù),D為同軸線外導(dǎo)體內(nèi)徑,d為內(nèi)導(dǎo)體外徑。
·反射系數(shù)、返回?fù)p失、駐波比 這三個(gè)參數(shù)采用了不同術(shù)語來描述匹配特性,人們希望傳輸線上只有入射電壓, 沒有反射電壓, 這時(shí)線上各處電壓一樣高,只是相位不同,而實(shí)際上反射總是存在的, 這就需要定義一個(gè)參數(shù)。式中ZL為負(fù)載阻抗, Z0為同軸線的特性阻抗。
由于反射系數(shù)永遠(yuǎn)≤1, 而且在甚高頻以上頻段手邊容易得到的校準(zhǔn)裝置為衰減器,所以有人用返回?fù)p失(回?fù)p)R.L.來描述反射系數(shù)的幅度特性,并且將負(fù)號扔掉。
回?fù)p R.L. = 20Log│ΓdB
(1.4)
有反射時(shí), 線上電壓即有起伏, 駐波比(S.W.R)是使用開槽測量線易得到的一個(gè)參數(shù),比較直觀。
當(dāng)|Г|(1.6)
本儀器三種讀數(shù)皆有, 可任意選用。
·阻抗圓圖
如A,B兩個(gè)規(guī)格的天線,若只在標(biāo)網(wǎng)上選擇,肯定選B而不要A,而在矢網(wǎng)上看,A比B有潛力得多,加個(gè)電容就比B好了。這種情況是大量存在的,在全波振子對測試中就是這種情況。因此,在調(diào)試中首先要將天線阻抗調(diào)集中(在圓圖上成團(tuán))。舉例來看,反射網(wǎng)與振子高度調(diào)節(jié)就有這種情況,折合振子單邊加粗也有這種情況,然后再采取措施(如并電容,串電感,調(diào)短路片位置,改平衡器內(nèi)導(dǎo)體等)使其匹配。而且經(jīng)常不是使中頻處于圓圖中心,而是使整個(gè)頻帶處于中心某一小圓內(nèi),即犧牲一下中頻性能,來換取總帶寬。
阻抗圓圖上適于作串聯(lián)運(yùn)算,若要作并聯(lián)運(yùn)算時(shí),就要轉(zhuǎn)成導(dǎo)納;在圓圖上這非常容易,某一點(diǎn)的反對稱點(diǎn)即其導(dǎo)納。請記住當(dāng)時(shí)的狀態(tài),作阻抗運(yùn)算時(shí)圖上即阻抗,當(dāng)要找某點(diǎn)的導(dǎo)納值時(shí),可由該點(diǎn)的矢徑轉(zhuǎn)180°即得;此時(shí)圓圖所示值即全部成導(dǎo)納。狀態(tài)不能記錯(cuò),否則出錯(cuò)。記住,只在一個(gè)圓圖上轉(zhuǎn)阻抗與導(dǎo)納,千萬不要再引入一個(gè)導(dǎo)納圓圖,那除了把你弄昏外,別無任何好處。另外還請記住一點(diǎn),不管它是負(fù)載端還是源端,只要我們向里面看,它就是負(fù)載端。永遠(yuǎn)按離開負(fù)載方向?yàn)檎D(zhuǎn)圓圖,不要用源端作參考,否則又要把人弄昏。圓圖作為輸入阻抗特性的表征,用作簡單的單節(jié)匹配計(jì)算是非常有用的,非常直觀,把復(fù)雜的運(yùn)算用簡單的形象表現(xiàn)出來,概念清楚。但對于多節(jié)級連的場合,還是編程由計(jì)算機(jī)優(yōu)化來得方便。