PCB之短路线和开路线 - 北京瑞兴广汇电子技术有限公司企业论坛 - 中国自动化企业中心

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发表人：qinye

发表时间：2019/6/21 14:06:00

本栏论题：

PCB之短路线和开路线 [1670]

    PCB设计之传输线路的负载情况可以分为匹配状态、短路状态、开路状态、纯电阻负载状态和阻抗负载状态等形式，在不同负载状态下，传输线的工作状态有显著的不同[90]。

    1．短路线当负载阻抗ZL=0时，称为终端短路线，简称短路线。无损耗短路线上的瞬时电压、电流分布、电压和电流的振幅、电压和电
    （1）在短路点及离短路点为λ/2整数倍的点处，电压总是为0，该点即为电压驻波波节；而在距离短路点为λ/4奇数倍的点处，电流总是为0，该点即为电流驻波波节。这就是说，在空间上电压的波节点和电流的波节点以λ/4的距离交替出现。自然，电压的波腹点和电流的波腹点也是以λ/4的距离交替出现的。流的相位、阻抗曲线和等效电路
    （2）在时间相位上，电压与电流的相位差为π/2。在电压最大的瞬时，电流最小；反之，在电压最小的瞬时，电流最大，因此没有能量的传播。
    （3）如果短路线的长度为λ/4的整数倍，则总的电磁能量为某一恒定值。在电能最大的地方磁能最小；反之，在磁能最大的地方电能最小。这种电能与磁能的交换就是电磁振荡，平面微带线谐振器就是基于这个原理做成的。
    （4）短路线的输入阻抗为纯电抗，且随频率和线的长度而变化。当频率一定时，阻抗随线的长度周期性地变化，其周期为λ/2。短路端阻抗为0，相当于串联谐振；当0<l<λ/4时，为感抗，可等效为一个电感；当l=λ/4时，输入阻抗为无穷大，相当于并联谐振；当λ/4<l<λ/2时，为容抗，可等效为一个电容；当l=λ/2时，输入阻抗为0，相当于串联谐振。如果l继续增大，复上述的变化过程。短路线的这些特性在实际中获得了许多应用。
    2．开路线当负载阻抗ZL=∞时，称为终端开路的传输线，简称开路线。无损耗开路线上的电压和电流的振幅、阻抗曲线和等效电路。由图可见，离开路端为λ/4奇数倍距离的点处的输入阻抗为0，相当于短路；当l<λ/4时，输入阻抗呈容性，等效为一个电容；在开路端λ/2处的输入阻抗为无穷大，相当于并联谐振；当λ/4<l<λ/2时，输入阻抗为感性，等效为一个电感。将重由此可见开路线的驻波分布与短路线相似，只不过电压与电流交换了位置。或者说，沿短路线的驻波曲线移动λ/4的距离即可得到开路线的驻波曲线。还需注意到，无论是短路线还是开路线，由于在终端发生全反射，故驻波曲线的节点均为0，且曲线按正弦或余弦律分布，这种驻波称为纯驻波

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