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1概述1

1.1多导体传输线结构的实例4

1.2 TEM传播模式的特性6

1.3传输线方程概述11

1.3.1 TEM传播模式下电压和电流的定义和唯一性12

1.3.2单位长度参数的定义13

1.3.3由横向电磁场方程导出传输线方程17

1.3.4单位长度参数的性质19

1.4传输线的类型20

1.4.1传输线的均匀与非均匀20

1.4.2介质的均匀与非均匀22

1.4.3传输线的有耗与无耗22

1.5传输线方程公式的应用限制23

1.5.1高阶模式23

1.5.1.1无限、平行平面传输线23

1.5.1.2同轴传输线27

1.5.1.3双导线传输线28

1.5.2传输线电流与天线电流28

1.6时域与频域29

1.6.1傅里叶级数和傅里叶变换30

1.6.2数字波形的频谱和带宽32

1.6.3使用傅里叶方法和叠加原理计算具有线性终端传输线的时域响应34

习题36

参考文献41

2双导体传输线方程44

2.1积分形式的麦克斯韦方程导出传输线方程44

2.2单位长度等值电路导出传输线方程47

2.3单位长度参数的性质48

2.4频率相关损耗48

2.4.1频域单位长度阻抗z（ω）和导纳y（ω）的特性49

习题52

参考文献54

3多导体传输线方程55

3.1积分形式的麦克斯韦方程导出多导体传输线方程55

3.2单位长度等值电路导出多导体传输线方程60

3.3 MTL方程概要61

3.4频率相关损耗62

3.5单位长度参数矩阵L、C、G的性质63

习题67

参考文献67

4双导体传输线单位长度参数68

4.1单位长度参数l、c和g的定义68

4.2柱状、圆形横截面的导体（导线）69

4.2.1导线的基本子问题69

4.2.1.1镜像法73

4.2.2导线类传输线单位长度的电感和电容73

4.2.3导线类传输线单位长度的电导和电阻79

4.3矩形横截面的传输线（PCB导电脊）87

4.3.1 PCB类传输线单位长度的电感和电容87

4.3.2 PCB类传输线单位长度的电导和电阻90

习题95

参考文献96

5多导体传输线单位长度参数99

5.1单位长度参数矩阵L、 C和G的定义99

5.1.1广义电容矩阵？103

5.2柱状、圆形横截面（导线）的多导体传输线106

5.2.1均匀介质中导线的宽间隔近似106

5.2.1.1n+1根导线106

5.2.1.2位于无限理想导电平面以上的n根导线107

5.2.1.3 置于圆柱状理想导电外壳中的n根导线107

5.2.2一般情形时的数值方法108

5.2.2.1非均匀电介质的应用111

5.2.3计算结果：带状电缆115

5.3矩形横截面导体构成的多导体传输线117

5.3.1矩量（Method of Moments MoM）技术117

5.3.1.1印制电路板的应用122

5.3.1.2耦合微带线的应用129

5.3.1.3耦合带状线的应用134

5.4有限差分技术137

5.5有限元技术140

习题145

参考文献146

6双导体传输线的频域分析148

6.1频域传输线方程148

6.2无耗传输线的通解149

6.2.1反射系数和输入阻抗150

6.2.2终端电压和电流的解152

6.2.3无耗传输线的SPICE （PSPICE）求解154

6.2.4电压和电流作为传输线上位置的函数156

6.2.5匹配和电压驻波比VSWR158

6.2.6无耗传输线上的功率流158

6.3有耗传输线的通解159

6.3.1低耗线近似161

6.4传输线集总电路近似模型164

6.5传输线的双端口表征168

6.5.1 6.51链参数168

6.5.2突变非均匀传输线的链参数矩阵近似170

6.5.3 Z和Y参数171

习题173

7多导体传输线的频域分析176

7.1频域多导体传输线方程176

7.2 n+1导体传输线的通解177

7.2.1 MTL方程通过相似变换解耦177

7.2.2各类传输线的解181

7.2.2.1 置于有耗、均匀介质中的理想导体182

7.2.2.2 置于有耗、均匀介质中的有耗导体183

7.2.2.3置于无耗、非均匀介质中的理想导体185

7.2.2.4一般情况：置于有耗、非均匀介质中的有耗导体186

7.2.2.5循环对称结构186

7.3结合终端条件190

7.3.1广义戴维南等值190

7.3.2广义诺顿等值191

7.3.3混合形式192

7.4集总电路近似形式193

7.5 2n端口表征195

7.5.1频域MTL方程的状态变量方程类比195

7.5.2传输线的2n端口链参数矩阵表征197

7.5.3链参数矩阵的性质198

7.5.4非均匀传输线的链参数矩阵近似201

7.5.5阻抗和导纳参数矩阵特性201

7.6功率流和反射系数矩阵204

7.7计算实例和实验结果207

7.7.1带状电缆207

7.7.2印制电路板209

习题212

参考文献214

8双导体传输线时域分析216

8.1无耗传输线的解217

8.1.1波形跟踪和反射系数217

8.1.2级数解和差分算子225

8.1.3特征线法和传输线双端口模型228

8.1.4无耗传输线的SPICE （PSPICE）解231

8.1.5拉普拉斯变换解233

8.1.5.1具有容性和感性负载的传输线234

8.1.6传输线的集总电路近似模型236

8.1.6.1在时域中传输线何时可以视为电气短线237

8.1.7时域频域（TDFD）变换法238

8.1.8时域有限差分（FDTD）法240

8.1.8.1魔幻时间步长244

8.1.9信号完整性匹配249

8.1.9.1何时需要匹配251

8.1.9.2传输线的不连续效应252

8.2损耗处理258

8.2.1频率相关损耗的表征259

8.2.1.1介质中的损耗259

8.2.1.2导体损耗和集肤效应损耗260

8.2.1.3频率相关损耗的卷积263

8.2.2时域频域（TDFD）变换法267

8.2.3时域有限差分（FDTD）法267

8.2.3.1包含频率无关的损耗267

8.2.3.2包含频率相关的损耗269

8.2.3.3函数的Prony表征法272

8.2.3.4递归卷积275

8.2.3.5一个实例：高损耗传输线277

8.2.3.6 FDTD误差的修正280

8.2.4集总参数电路近似283

8.2.5传输线宏模型建模285

8.2.6 Pade法表征时域中频率相关函数287

习题292

参考文献297

9多导体传输线时域分析300

9.1无耗传输线的解300

9.1.1 MTL的递归解300

9.1.2 MTL方程的解耦303

9.1.2.1均匀介质中的无耗传输线305

9.1.2.2非均匀介质中的无耗传输线306

9.1.2.3使用SPICE程序结合终端条件307

9.1.3集总电路近似形式311

9.1.4时域频域（TDFD）变换法312

9.1.5时域有限差分（FDTD）法312

9.1.5.1在FDTD分析中包含动态和/或非线性终端313

9.2损耗处理317

9.2.1时域频域（TDFD）变换法319

9.2.2集总电路近似形式319

9.2.3时域有限差分（FDTD）法319

9.2.4有耗MTL的广义特征线法320

9.2.5模型降阶方法327

9.2.5.1矩阵指数的Pade逼近328

9.2.5.2渐近波形估计（AWE）330

9.2.5.3复跳频（CFH）331

9.2.5.4向量拟合332

9.3计算和实验结果335

9.3.1带状电缆336

9.3.2印制电路板339

习题342

参考文献345

10 3导体传输线的解析（符号）解349

10.1均匀介质中频域的解析解352

10.1.1电感性和电容性耦合356

10.1.2共模阻抗耦合357

10.2均匀介质中时域的解析解359

10.2.1直接解360

10.2.2弱耦合传输线362

10.2.3电感性和电容性耦合363

10.2.4共模阻抗耦合365

10.3计算和实验结果366

10.3.1 3导线带状电缆366

10.3.2 3导体印制电路板368

习题370

参考文献372

11入射场激励的双导体传输线373

11.1入射场激励的传输线方程的导出373

11.1.1电源的等值形式377

11.2频域解377

11.2.1传输线方程的解378

11.2.2激励源的简化形式381

11.2.3结合传输线终端383

11.2.4传输线的均匀平面波激励386

11.2.4.1几个特例388

11.2.4.2位于接地平面以上的单个导体391

11.2.5矩量法计算结果的比较393

11.3时域解396

11.3.1拉普拉斯变换法396

11.3.2传输线的均匀平面波激励400

11.3.3 SPICE等值电路403

11.3.4时域频域（TDFD）变换法404

11.3.5时域有限差分（FDTD）法406

11.3.6计算结果410

习题413

参考文献413

12入射场激励的多导体传输线415

12.1入射场激励的多导体传输线方程的导出415

12.1.1激励源的等效形式419

12.2频域解421

12.2.1 MTL方程的解422

12.2.2激励源的简化形式422

12.2.3结合终端条件的解425

12.2.3.1均匀介质中的无耗传输线426

12.2.4集总参数电路的近似形式428

12.2.5均匀平面波激励的传输线428

12.3时域解432

12.3.1多导体传输线方程的解耦433

12.3.2 SPICE等值电路437

12.3.3集总参数电路近似形式440

12.3.4时域频域（TDFD）变换法441

12.3.5时域有限差分（FDTD）法442

12.4计算结果445

习题448

参考文献448

13传输线网络450

13.1无耗传输线网络的SPICE模型451

13.2集总参数电路近似模型453

13.3 2n端口导纳参数或阻抗参数模型454

13.4 BLT方程462

13.5时域行波直接解468

13.6多导体传输线分析方法归纳471

习题472

参考文献472

作者关于传输线方面的出版物474

附录A计算机程序介绍482

A.1单位长度参数计算程序483

A.1.1宽间隔导线类导体：WIDESEP.FOR483

A.1.2带状电缆：RIBBON.FOR484

A.1.3印制电路板：PCB.FOR486

A.1.4耦合微带线结构：MSTRP.FOR487

A.1.5耦合带状线结构489

A.2频域分析489

A.2.1一般情况：MTL.FOR489

A.3时域分析490

A.3.1时域频域变换：TIMEFREQ.FOR490

A.3.2 Branin方法扩展到多导体传输线：BRAN.FOR490

A.3.3时域有限差分法——无耗传输线：FINDIF.FOR490

A.3.4时域有限差分法——有耗传输线：FDTDLOSS.FOR491

A.4 SPICE/PSPICE子电路生成程序491

A.4.1一般解，无耗传输线：SPICEMTL.FOR491

A.4.2集总参数Pi型电路，无耗传输线：SPICELPI.FOR491

A.4.3电感一电容耦合模型：SPICELC.FOR492

A.5入射场激励492

A.5.1频域程序：INCIDENT.FOR492

A.5.2 SPICE/PSPICE子电路模型：SPICEINC.FOR493

A.5.3时域有限差分（FDTD）模型：FDTDINC.FOR494

参考文献494

附录B SPICE （PSPICE）指南495

B.1创建SPICE或PSPICE程序496

B.2电路描述496

B.3执行语句499

B.4输出语句500

B.5举例502

B.6子电路模型505

参考文献505