(7)对V.求解,得RL11(8)V.-V.FL; FteRL+1)这里 V+ 和 V.是在z=l 处计算的,因此有α=1-ct 和 β=I+ct。给定了入射波 V+,将它乘反射系数「L就确定反射波V.经过给定点P的特征线的第三种可能的发源点是在=0 的边界,如图14.4.4所示。这里传输线端接到一个电源,它可看作是理想的电压源V(t)和电阻Re串联。在这种情况下,沿一2方向行进(在图14.4.4中用V.表示并从左逝向边界人射)的波与该处的边界条件联合即可决定反射波V从传输线的发电机端发出的特线。14.4.边界条件是在电路端点对电压和电流的约束条件V(0, t)=Vg-Rgi(0,t)(9)给定V-和V,(e),把式(1)和(2)代人,给出--可以求解V.的表达式,得ReV.r..(10)七十五+1)下面的例子说明确定瞬变响应的两个必要的步骤。第一,V,可在感兴趣的时间范围内用初始条件[式((4)和(5)及图14.4.2]及边界条件[式(8)和图14.4.3及式(10)和图14.4.4确定。然3后,将两个波分量相加即得V和IC式(1)、(2)及图14.4.1)。为评价在此过程中所用方程的空间-时间意义,记住相关的z-t的图形是有帮助的。福匹配波从传输线终端的反射,导致在信号沿传输线整个长度传播后其响应仍能持续一个很长的时间、因此,作为一个实际问题,经常用与传播线相匹配的方法,希望消除反射。从式(8)可见,在负载端使负载电阻等十传输线的特征阻抗,即令RL=Zo,可消除波的反射。类似地,从式(10)可见,当电源内阻R等于Z。时,则在电源端也不存任反射。496
首先考虑-一个由于传输线与负载相匹配而使其中的响应变简单的例子。别14.4.1 匹配在图14.4.5a所示的结构中,负载电阻是RL,发电机是一与内阻 R,相串联的趣想电压源V,(0)。负载与传输线相匹配,即 R,一Z。 因此,根据式(8),则在负载端起始的特征线上,不存在 V,被。(11)RL-Z-->V_0t(e)图14.4.5(a)匹配线(b)激励电压为时间的函数。(c)在a-1平面上的响应。假设微励电压是图14.4.5b中所示的幅度为V、宽度为T的脉冲,并假设在t=0时,线路电压和电流都为零,即 V,=0,1,=0。于是从方程(4)和(5)得出从t=0处发出的相应特征线上,V,和 V亦均为零,如图14. 4.根据设计,对于从负载端发出的 β=常数的特征线上,式(8)给出 V. =0。最后,因为对所有入射到电CE额的特征线(不论它们是起始于初始条件或者是在负载端)都有V,-0,因此从式(10)可知,在起始于2-0 的特征线上的V4如图 14.4. 5c中所示。于是,我们就可知道任意位置的V,和 V从式(1)和式(2)可得V和I如图14.4.5所示。因为V.=0,电压和电流都取空间长度为CT,持续时间为T 的脉冲,以速度 C 从电源向负载传播用解析式表示以上结果,我们知道在20 处,V0,再由在2=0处的式(10),有V.-(./291)(12)这是任意从 z=0 的轴发出的 α=常数的特征线 J:的 V, 值。 例如,,沿着当 t= 时经过 z=0 轴的 a=-ct的特征线上(13)=(R.IZ.+D在引人 a==ct 于方程(3)中,对该表达式解出 t,并将共代人式(13),我们期可将此结果写成用 z-t 表示的表达式。这一结巢正是我们已经在图14.4.5中面出的。(14)V(2, ) V.(a) -R/z,/%)不论电压脉冲的形状如何,它将无畸变地出现在任何位置,但是在时间上滞后了z/c。要注意,在匹配线的包括发电机端的任意位置上,都有VII一Z。对于电源来说,匹配线相当于垂上一个等: 497 :