第一次作业 · 附录§


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附录(第一次作业)§

本阶段常用公式速查§

符号与 符号约定与导读 一致;以下 $Z_c$、$Y_c=1/Z_c$,$\beta=2\pi/\lambda$,$z$ 自负载向源。

无耗线电压电流(题给形式之一,$z$ 自负载):

$$ U(z)=U_L\cos\beta z+\mathrm{j}I_L Z_c\sin\beta z,\quad I(z)=I_L\cos\beta z+\mathrm{j}\frac{U_L}{Z_c}\sin\beta z. $$

输入阻抗

$$ Z_{\mathrm{in}}(z)=\frac{U(z)}{I(z)}=Z_c\,\frac{Z_L+\mathrm{j}Z_c\tan\beta z}{Z_c+\mathrm{j}Z_L\tan\beta z}. $$

反射系数与阻抗

$$ \Gamma_L=\frac{Z_L-Z_c}{Z_L+Z_c},\qquad \Gamma(z)=\Gamma_L\mathrm{e}^{-\mathrm{j}2\beta z},\qquad Z_{\mathrm{in}}(z)=Z_c\frac{1+\Gamma(z)}{1-\Gamma(z)}. $$

驻波比

$$ \rho=\frac{|U|_{\max}}{|U|_{\min}}=\frac{1+|\Gamma|}{1-|\Gamma|},\qquad |\Gamma|=\frac{\rho-1}{\rho+1},\qquad K=\frac{1}{\rho}. $$

短路 / 开路(长 $l$ 段,一端接短路或开路,$Z_{\mathrm{in}}$ 在另一端):

$$ Z_{\mathrm{in,short}}=\mathrm{j}Z_c\tan\beta l,\qquad Z_{\mathrm{in,open}}=-\mathrm{j}Z_c\cot\beta l. $$

$\lambda/2$ 周期:$Z_{\mathrm{in}}(z+\lambda/2)=Z_{\mathrm{in}}(z)$,$\Gamma(z+\lambda/2)=\Gamma(z)$。

$\lambda/4$ 阻抗变换(无耗、终端纯阻 $R$):$Z_{\mathrm{in}}=Z_c^2/R$。

相速:$v_p=\omega/\beta$。

图像说明§

第一次作业常用的行波、反射与驻波图像

图像 说明
Lec04 三种工作状态电压包络示意 对比行波、行驻波、纯驻波的电压幅值分布,辅助理解 $|\Gamma|$ 与驻波比的关系

建议:先读 符号与导读,再按 Lec01→Lec05 顺序做;每题用「标准解答」对答案,疑惑处对照题末「常见疑惑点」。