第 4 章 传输线理论
凡用来引导电磁波的导体、 介质系统均可称为传输线。
传输线理论是场分析和基本电路理论之间的桥梁,正如我们
将要看到的,对传输线中波的传播现象的研究可以继续沿用
电路的理论,也可以从麦克斯韦方程得到解释。本章我们将
用“路”来阐述传输线中的波的传输情况。
4.1 引
言
第 4 章 传输线理论
相应于前文所讲述的空间电磁波,我们把沿传输线传播
的波称为导行波,而研究其传播规律的理论则称为传输线理
论。电路理论和传输线理论之间的关键差别在于电尺寸。由
于电路理论所面对的电磁波频率是极低的,其电路尺寸相比
其传输的波长小得多,故整个长度内其电压和电流的幅值和
相位可以认为是不变的。而传输线的尺度则可能为一个波长
的几分之一或几个波长,显然这时整个长度内的电压和电流
的幅值都可能发生变化。为此,我们定义了长线的概念。
第 4 章 传输线理论
所谓长线就是很长的一段传输线。一般认为当传输线物
理长度 l 与电磁波波长 λ 的比值 ( 称为电长度 )l/λ≥0.1 时称
为长线。 30 km 的照明线不能算是长线,因为 50 Hz 的市电
的波长是 6000 km 。但一段 10 cm 长的 X 波段波导却是地
地道道的长线,因为它大约是工作波长的 3 倍。微波的波长
很短,所以看起来并不长的一段传输线,其实都算是长线。
所以,传输线理论有时又称为长线理论。
第 4 章 传输线理论
传输线按其引导电磁波类型的不同可以分为三类:
① TEM 或准 TEM 波传输线,其典型特征是传输线都是
多导体结构,如图 4-1-1 中的 (a) 、 (b) 、 (c) 所示;②
TE 或 TM 波 传输线,其典型特征是传输线
都是封闭的单导体结构,如图 (d) 、 (e) 所示;③ 表面波
传输线,其典型特征是传输线是开放结构,如图 (f) 、
(g) 所示。
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