A. 微波技术与天线:当传输线分别为波导或同轴线时,其电场分布各有什么不同为什么

本人大学至硕士都是电磁场微波专业的,这里大概给你说下,如有更详细的需求,可再提出来讨论。

波导传输的是TE和TM模式的电磁波,而同轴线是TEM波(横电磁波)。TE和TM模式分别是在传输方向上有纵向磁场和纵向电场,而TEM横电磁波顾名思义就是电场和磁场都与传播方向垂直。

TE和TM模式都是有截止波长的,必须要波长小于截止波长时波才能在波导中传播,也就是说其实是相当于一个高通滤波器;TEM没有截止波长,频率下限从0开始,就是说同轴线中从频率0开始就可以传播TEM波,但是需要注意的是同轴线中也会有TE和TM的高次模式的出现,所以在同轴线中传播TEM波频率不能过高,一般同轴线都会有说明吧。

波导中有无限多个传输模式,波导通常有矩形波导和圆波导。矩形波导中,通常TE10为其传输主模,工程中最常用的也是TE10模式,可用作各种导波传输线、微波器件等;圆波导的传输主模是TE11模式,另外还有TE01和TM01两种常用的模式。

B. 微波传输线主要有哪几种类型,其主要特点是什么

按传输媒质和结构上的特点,传输线可分为双线传输线、微带传输线、波导管传输线、表面波传输线和光导纤维等类。

双线传输线

由两拫平行的导电金属线(一般为铜、钢或铝线)构成,传送横电磁波的传输线。按结构又可分为对称型和同轴型两类。我国广泛使用的架空明线、各种对绞电缆和星绞电缆,都属于对称型的双线传输线。中同轴和小同轴电缆则属于同轴型的双线传输线。

随着频率的提高,双线传输线的金属损耗和介质损耗都迅速增加。而且传输线的横向尺寸与波长相比已经不能忽略,对设备的制造工艺和维护标准都提出了更为严格的要求。特别是对称型双线传输线开放式的电磁场,回路间的耦合也愈为严重。因此传输频率较低。我国的高频对称电缆一般开放频率在252kHz以下的60路载波系统;中同轴电缆一般开放1800路载波通信系统,频率8.5MHz。

微带传输线

用于微波波段的一种不对称传输线,传输准TEM波。结构的形式较多,性能用途也不相同。标准微带的结构形式,是在较宽的接地金属带上方紧贴一层介质基片,基片的另一侧贴附一条较窄的金属长条。标准微带线是微波集成电路中常用的一种传输线。

波导管传输线

用于微波波段中由空心导电金属管构成的一种非TEM波传输线。波导管常用紫铜、黄铜等良导体制成,内壁还常镀有一层导电性能优良的银,使管壁具有很高的导电率。波导管的形状主要有圆形、矩形和椭圆形等多种。

波导管由于管壁导电面积大,导电率高,因而金属 热损耗比较小,也没有辐射损耗(因为场是封闭的)和介质损耗(因为管内没有固体介质)。一般用于厘米波和毫米波段。

表面波传输线

由单根圆形截面的金属导体构成的波导,又称高-包线。导体表面覆有一层某种与内部导体电特性不同的介质材料,可以露天悬挂,导引电磁波沿传输线的表面传输。

光纤传输线

利用光导纤维作传输媒质,引导光线在光纤内沿光纤规定的途径传输的传输线。根据传输模式的不同,可分为单模光纤与多模光纤两类。光纤传输线具有通信容量大、传输距离远、不受电磁干扰、抗腐蚀能力强、重量轻等许多技术上的优点,是本世纪70年代出现的一种受到广泛欢迎的传输线。

以上就是传输线分类有哪些的全部内容了,当然,传输线不仅用于传送电能和电信号,还可以构成电抗性的谐振元件。例如,长度小于1/4波长的终端短路或开路的传输线,其输入阻抗是感抗或容抗;长度可变的短路线可用作调配元件(短截线匹配器)。

C. 传输线的方程

■ 低频电路中元件参数R、L、C集中在电阻器、电感器、电容器本身,电路导线视为理想导体: 无电阻无电感无电容分布,电路规律满足KCL和KVL方程。
■ 当电源频率提高后 (但还没有达到射频的频率),必须考虑均匀传输线的电阻和电感的分布~串联于传输线,还要考虑电导和电容的分布~并联于传输线,这种情况下必须用《均匀传输线方程》也称《电报方程》来解决电路问题。若均匀传输线无损耗,即串联电阻R=0,并联电导G=0,只存在串联参数L和并联参数C,此时均匀传输线方程又简化为《波动方程》: Utt—ω^2·Uxx=0,且ω^2=1/LC。均匀传输线总是双线结构。传输线上电流电压特征: 由于电源频率相当高,所以传输线上同一时刻各点的电流大小和方向均不相同,各点的电压也如此。
■ 如电源频率再提高以至于电磁波发射到自由空间,则传输线方程又不适用了,需要用麦克斯韦方程组求解问题。

D. 传输线的长度为10cm,信号频率为9400mhz,此传输线是长线还是短线

必须长线啊,9400mhz信号波长为5.1mm。此传输线的长度远大于所传输的信号波长,所以肯定是长线 啊

E. 什么是数据传输线有多少种

数据传输线:
一、数据传输线用来把载有信息的电磁波,沿着传输线规定的路由自一点输送到另一点。以横电磁 模的方式传送电能和(或)电信号的导波结构。传输线的特点是其横向尺寸远小于工作波长。主要结构型式有平行双导线、平行多导线、同轴线、带状线,以及工作于准TEM模的微带线等,它们都可借助简单的双导线模型进行电路分析。各种传输TE模、TM模,或其混合模的波导都可认为是广义的传输线。波导中电磁场沿传播方向的分布规律与传输线上的电压、电流情形相似,可用等效传输线的观点分析。
二、按传输媒质和结构上的特点,传输线可分为双线传输线、微带传输线、波导管传输线、表面波传输线和光导纤维等类。
1、双线传输线:由两拫平行的导电金属线(一般为铜、钢或铝线)构成,传送横电磁波的传输线。按结构又可分为对称型和同轴型两类。我国广泛使用的架空明线、各种对绞电缆和星绞电缆,都属于对称型的双线传输线。中同轴和小同轴电缆则属于同轴型的双线传输线。
2、微带传输线:用于微波波段的一种不对称传输线,传输准TEM波。结构的形式较多,性能用途也不相同。标准微带的结构形式,是在较宽的接地金属带上方紧贴一层介质基片,基片的另一侧贴附一条较窄的金属长条。标准微带线是微波集成电路中常用的一种传输线。
3、波导管传输线:用于微波波段中由空心导电金属管构成的一种非TEM波传输线。波导管常用紫铜、黄铜等良导体制成,内壁还常镀有一层导电性能优良的银,使管壁具有很高的导电率。波导管的形状主要有圆形、矩形和椭圆形等多种。波导管由于管壁导电面积大,导电率高,因而金属热损耗比较小,也没有辐射损耗(因为场是封闭的)和介质损耗(因为管内没有固体介质)。一般用于厘米波和毫米波段。
4、表面波传输线:由单根圆形截面的金属导体构成的波导,又称高-包线。导体表面复有一层某种与内部导体电特性不同的介质材料,可以露天悬挂,导引电磁波沿传输线的表面传输。
5、光纤传输线:利用光导纤维作传输媒质,引导光线在光纤内沿光纤规定的途径传输的传输线。根据传输模式的不同,可分为单模光纤与多模光纤两类。光纤传输线具有通信容量大、传输距离远、不受电磁干扰、抗腐蚀能力强、重量轻等许多技术上的优点。