反射系数/驻波比/回波损耗/插入损耗/二端口网络
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- 2025-05-06 04:38:43
在探讨有损传输线的特性时，通常会关注于瞬时电压和电流的变化。在位置x处的瞬时电压和瞬时电流可以通过特定的公式进行描述，这些公式旨在捕捉在传输线中，因含有寄生电阻而产生的损耗（α）以及由寄生电感和电容导致的电压和电流相位变化（β）。特征阻抗（characteristic impedance）的概念则将入射波的电压与电流之比进行了定义。另一方面，反射系数（reflection coefficient）则是通过反射电压与入射电压之比来定义的。
当传输线的末端接上负载（ZL）时，可以通过特定公式来计算该点的反射系数。负载阻抗（ZL）与传输线的特性阻抗（Z0）之间的关系可以通过反射系数进行反推。电压驻波比（VSWR）则是衡量传输线上电压幅值最大值与最小值之间比例的指标，根据这一定义，可以进一步计算反射系数。回波损耗（Return Loss）则评估了传输线某点处输入功率与反射功率之间的比例。在dB单位下，回波损耗与反射系数之间的关系可以表示为特定公式。插入损耗（Insertion Loss）则涉及因连接器、封装、输入输出口或滤波器等元件的插入导致的能量或增益损失。
对于二端口网络，它在射频微波系统中常见，如放大器、滤波器、匹配电路等，同时在低频系统中，电阻、电容、电感也可以被视作二端口网络。通过比较纯电阻系统（图2.1中的(a)示例）和二端口网络的特性，可以发现二端口网络同样需要特定参数（S11、S22、S12、S21）来描述其特性。若网络未匹配，则端口1与端口2的反射系数（S11、S22）会有所不同。对二端口网络的插入损耗（IL）的理解需综合考虑插入元件造成的损耗及阻抗不匹配导致的反射效应。
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