何为无耗传输线？

学传输线理论已经有一段时间了，可是对无耗传输线这一概念还不太了解。无耗，顾名思义，是不损失能量，可这显然不对，书上定义传输线的电阻，电导，皆为零，那这么来说，无耗就是传输线上无产生热量损耗？但还有别的损耗，那肯定是电磁波辐射能量了，，那对电磁波辐射的能量该如何求？是该用坡印廷定律，还是欧姆定律。如果用欧姆定律，那传输线的电容电感的实功率不是为零吗？这不是矛盾吗？我是把自己绕进去了，越来越迷惑了，希望众位给予一些解释。

 

楼主的第一个问题：
1、微波工程中有两类基本的分析方法，其一是路的方法，其二是场的方法。这两种方法互相补充，使得微波工程既有严格的理论基础，又有简化的等效方法。对于一具体的传输线，用路的方法可以得到纵向的传播特性，且分析简单、概念清晰；用场的方法可以得到传输线问题的完备解，与路的方法比较，主要区别在于场的方法可以得到电场、磁场的横向特性。
2、传输线理论中，通常所说的无耗传输线（lossless transmission line）是指R=G=0，R和G分别为传输线单位长度串联电阻和并联电导。此时传播常数为纯虚数，也就是没有衰减因子。
3、传输线理论中没有考虑辐射损耗，因为传输线理论是从电路分析理论出发对传输线的集总元件等效电路进行分析，从而得到信号沿线的传播特性。而该集总元件等效电路有关损耗的参数只有R和G，也就是说损耗只考虑了焦耳热损耗。
4、有了这点认识，可以进一步考虑楼主的问题。对于一具体传输线，如微带线，它的损耗包括导体有限电导率引起的损耗、介质损耗和辐射损耗，如果我们用传输线理论来分析它的传播特性，那么我们可以把这些损耗等效到传输线上焦耳热损耗，是个等效的概念，反正损耗最终的结果都可以表现为插入损耗。对于使用来说，我们只需要知道给定的传输线的插损特性就行了，由于用分贝表示，所以指标计算也很简单，就做加减法。

 

无耗传输线是连辐射能量都没有的

 

那电源的能量全部能加载到负载上吗？

 

显然不是，还有反射啊

 

谢谢，我再请教一下，传输线传输能量=入射能量-反射能量，那负载获得的能量就应该是传输能量，那电源发出的能量应该是什么？
是入射能量？还是入射-反射？
到底传输线 源的能量到负载上是以什么样的形式呢？能量是以什么形式来回转化的呢？

 

电源发出的一般会多一些，因为源端电阻也会消耗一部分能量。定量计算需要考虑源端匹配和终端匹配的状况，具体公式你可以参考微波电路的书

 

到负载上的形式，本质上讲当然是电磁波传播的形式，只不过无耗传输线可以完美的约束电磁波就在他周围传播而不发善。你可以以同轴线来思考，E和H都在横截面内，而波音听矢量则是指向传播方向

 

楼主的第二个问题：楼主提到的“传输线传输能量=入射能量-反射能量”
1、通常我们说功率，而不说能量，楼主的意思应该是传输线上某一截面的时间平均功率流Pav，它是将瞬时功率在一个周期上积分再平均，可得表达式Pav=Re[VI*]/2，其中V和I为带初相信息的电压和电流的振幅。这个时间平均功率流Pav也可以表达为入射功率减去反射功率，即Pav=入射功率-反射功率，说明这个时间平均功率流是净功率的概念。如果考虑计算的截面在负载处，则表示负载消耗的功率=Pav=入射功率-反射功率；如果考虑计算的截面在信号源处，则表示信号源提供的功率=Pav=入射功率-反射功率。
2、信号源提供的功率和负载上消耗的功率之间的关系是另一个问题，这涉及到匹配。一是无反射匹配，即带负载的线与信号源匹配，就是说在信号源输出位置向负载端看过去的输入阻抗与信号源的源阻抗（戴维南等效）相等。无反射匹配的效率为50%；二是共轭匹配（也叫最大功率传输匹配），即带负载的线与信号源共轭匹配，就是说在信号源输出位置向负载端看过去的输入阻抗与信号源的源阻抗（戴维南等效）共轭。共轭匹配时，负载上可以得到最大的功率。共轭匹配的效率也为50%；当信号源的源阻抗为纯电阻时，无反射匹配和共轭匹配相同。
3、为了提高效率，可以增大带负载的线的输入阻抗，而减小信号源的源阻抗。虽然通过这种方式，效率提高了，但是负载上得到的功率反而减小了，这是因为信号源的输出功率变小了（电流减小）。

 

谢谢大家的回复，我是一大三学生，刚刚学习这些微波理论，还不很入门，这时我才感受到，知识是无止境的，学些皮毛根本撑不上场面，厚积方能薄发。我得加倍努力呀，呵呵

申明：网友回复良莠不齐，仅供参考。如需专业解答，请学习本站推出的微波射频专业培训课程。