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PCB之短路线和开路线

编辑:PCB    来源:未知    发布时间:2020-01-10 10:43    浏览量:
     PCB传输线的负载情况可以分为匹配状态、短路状态、开路状态、纯电阻负载状态和阻抗负载状态等形式,在不同负载状态下,传输线的工作状态有显著的不同[90]。
     1:短路线 当负载阻抗ZL=0时,称为终端短路线,简称短路线。无损耗短路线上的瞬时电压、电流分布、电压和电流的振幅、电压和电
     在短路点及离短路点为λ/2整数倍的点处,电压总是为0,该点即为电压驻波波节;而在距离短路点为λ/4奇数倍的点处,电流总是为0,该点即为电流驻波波节。这就是说,在空间上电压的波节点和电流的波节点以λ/4的距离交替出现。自然,电压的波腹点和电流的波腹点也是以λ/4的距离交替出现的。流的相位、阻抗曲线和等效电路
     在时间相位上,电压与电流的相位差为π/2。在电压最大的瞬时,电流最小;反之,在电压最小的瞬时,电流最大,因此没有能量的传播。
     如果短路线的长度为λ/4的整数倍,则总的电磁能量为某一恒定值。在电能最大的地方磁能最小;反之,在磁能最大的地方电能最小。这种电能与磁能的交换就是电磁振荡,平面微带线谐振器就是基于这个原理做成的。
     短路线的输入阻抗为纯电抗,且随频率和线的长度而变化。当频率一定时,阻抗随线的长度周期性地变化,其周期为λ/2。短路端阻抗为0,相当于串联谐振;当0<l<λ/4时,为感抗,可等效为一个电感;当l=λ/4时,输入阻抗为无穷大,相当于并联谐振;当λ/4<l<λ/2时,为容抗,可等效为一个电容;当l=λ/2时,输入阻抗为0,相当于串联谐振。如果l继续增大,复上述的变化过程。短路线的这些特性在实际中获得了许多应用。
     2:开路线 当负载阻抗ZL=∞时,称为终端开路的传输线,简称开路线。无损耗开路线上的电压和电流的振幅、阻抗曲线和等效电路。由图可见,离开路端为λ/4奇数倍距离的点处的输入阻抗为0,相当于短路;当l<λ/4时,输入阻抗呈容性,等效为一个电容;在开路端λ/2处的输入阻抗为无穷大,相当于并联谐振;当λ/4<l<λ/2时,输入阻抗为感性,等效为一个电感。将重由此可见开路线的驻波分布与短路线相似,只不过电压与电流交换了位置。或者说,沿短路线的驻波曲线移动λ/4的距离即可得到开路线的驻波曲线。还需注意到,无论是短路线还是开路线,由于在终端发生全反射,故驻波曲线的节点均为0,且曲线按正弦或余弦律分布,这种驻波称为纯驻波。

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