传输线计算
无损传输线:由特性阻抗 Z0、负载 ZL = R + jX、频率、长度和速度因子计算输入阻抗 Zin、反射系数 Γ、驻波比、回波损耗、电长度与传输延时,并给出四分之一波长匹配变换器的阻抗。
电路原理图
输入参数
计算结果
点按结果可复制数值;支持输入 4.7k、100n、2u2 等工程写法
计算公式
Zin = Z0 · (ZL + jZ0 tan βl) / (Z0 + jZL tan βl),β = 2π/λ
λ = VF · c / f,td = l / (VF · c),VF = 1/√εr,eff
Γ = (ZL − Z0) / (ZL + Z0),VSWR = (1 + |Γ|) / (1 − |Γ|)
RL = −20 lg|Γ|,失配损耗 = −10 lg(1 − |Γ|²)
λ/4 变换器:Z0,λ/4 = √(Z1 · Z2),Zin = Z0,λ/4² / ZL
原理与说明
当连线长度与信号波长可比(一般 > λ/10)时,必须按传输线处理:沿线电压、电流是入射波与反射波的叠加,线的输入阻抗随长度和频率周期性变化(周期 λ/2)。
几个特殊情况
- ZL = Z0(匹配):无反射,任意长度 Zin = Z0。
- λ/2 线:Zin = ZL(阻抗"复制");λ/4 线:Zin = Z0²/ZL(阻抗"倒置"),短路变开路、开路变短路。
- 短路/开路短截线(stub)可等效为电感或电容,用于匹配网络和滤波器。
四分之一波长匹配
在两个实阻抗 Z1、Z2 之间插入一段特性阻抗 √(Z1Z2)、长 λ/4 的线即可匹配,例如 50 Ω 到 100 Ω 用 70.7 Ω 的线(可用两根 75 Ω 电缆近似)。这种匹配是窄带的;负载为复数时,先用一段线把它旋转到实阻抗(电压最大或最小点)再匹配。
CircuitJS 示例 tlterm / tlmatch1 演示了端接与匹配时的反射波形。