1.2 传输线等效电路表示法

电路工作频率的提高意味着波长的减小，当频率提高到超高频时，相应的波长范围为10～100 cm；当频率继续提高时，波长将与电路元件的尺寸相当，电压和电流不再保持空间不变，不能再通过基尔霍夫电压和电流定律对宏观的传输线传输特性进行分析，而必须用波的特性来分析它们。但是，可以对传输线进行分割，当传输线被分割成较小的线段时，它既可以用分布参量来描述，在微观尺度上也遵循基尔霍夫定律。因此，每个被分割的单元可以用图1-3所示的等效电路来描述。

图1-3 双线传输线的等效表示

图1-4展示的是用双线传输线建立的一个单元模型。根据长线上每一点都分布有电阻、电感、电容和电导，我们把双线传输线分为长度为Δz的线段。这种分割到微观的表示法主要的优点是：能够引入分布量描述，在微观尺寸上的分析可以遵循基尔霍夫定律，同时也提供了一个更直观的图形。

图1-4 在Δz长度内满足集总参量分析

在位置z和z+Δz之间的小段传输线上，每个导体（两根传输线）是用电阻和电感的串联来描述的。另外，由两导体电荷分离引出的电容效应可用 C 表示，考虑到所有介质都有损耗，还必须包含电导G。在Δz长度内的分割单元满足集总参量分析如图1-4所示。

在上述等效模型中，传输线的线路中有着四个分布参数：分布电阻R、分布电导G、分布电感 L 和分布电容 C，它们的数值均与传输线的种类、形状、尺寸及导体材料和周围媒质特性有关。分布参数定义如下：

● 分布电阻R——传输线单位长度上的总电阻值，单位为Ω/m；

● 分布电导G——传输线单位长度上的总电导值，单位为S/m；

● 分布电感L——传输线单位长度上的总电感值，单位为H/m；

● 分布电容C——传输线单位长度上的总电容值，单位为F/m。

均匀传输线是指传输线的几何尺寸、相对位置、导体材料及导体周围媒质特性沿电磁波的传输方向不改变的传输线，即沿线的分布参数是均匀分布的。本章只关注均匀传输线。