穿线法

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“数轴穿根法”又称“数轴标根法” .简单记为“奇穿过,偶弹回”或“自上而下,从右到左,奇次跟一穿而过,偶次跟一穿不过”.

步骤

第一步:通过不等式的诸多性质对不等式进行移项,使得右侧为0,并分解因式。(注意:一定要保证x前的系数为正数)

例如:将x^3-2x^2-x+2>0化为(x-2)(x-1)(x+1)>0

第二步:将不等号换成等号解出所有根。

例如:(x-2)(x-1)(x+1)=0的根为:x1=2,x2=1,x3=-1

第三步:在数轴上从左到右依次标出各根。

例如:-1 1 2

第三步:画穿根线:以数轴为标准,从“最右根”的右上方穿过根,往左下画线,然后又穿过“次右根”上去,一上一下依次穿过各根。

第四步:观察不等号,如果不等号为“>”,则取数轴上方,穿根线以内的范围;如果不等号为“<”则取数轴下方,穿根线以内的范围。

示例:

求(x-2)(x-1)(x+1)>0的根。

在数轴上标根得:-1 1 2

画穿根线:由右上方开始穿根。

因为不等号威“>”则取数轴上方,穿根线以内的范围。即:x∈(-1,1)∪(2,+∞) 注意:穿根前应注意,每项X系数均为正,否则应先则提取负号,改变相应不等号方向,再穿根。例如(2-x)(x-1)(x+1)<0,要先化为(x-2)(x-1)(x+1)>0,再穿根。

穿根法的奇过偶不过定律:

当不等式中含有有单独的x偶幂项时,如(x^2)或(x^4)时,穿根线是不穿过0

点的。但是对于X奇数幂项,就要穿过0点了。

还有一种情况,例如:(X-1)^2 当不等式里出现这种部分时,线是不穿过1点的。但是对于如(X-1)^3的式子,穿根线要过1点。也是奇过偶不过。

总结出来可以简单记为“奇穿过,偶弹回”或“自上而下,从右到左,奇次根一穿而过,偶次根一穿不过”

关于分号的问题:当不等式移项后,可能是分式,同样是可以用穿根法的,直接把分号下面的乘上来,变成乘法式子。继续用穿根法,但是注意,分母不能为零。

解不等式(知识点、题型详解)

不等式的解法 1、一元一次不等式ax b > 方法:通过去分母、去括号、移项、合并同类项等步骤化为ax b >的形式,若0a >,则b x a > ;若0a <,则b x a < ;若0a =,则当0b <时,x R ∈;当0b ≥时,x ∈?。 【例1-1】(1)21 33 ax -> 解:此时,因为a 的符号不知道,所以要分:a =0,a >0, a <0这三种情况来讨论. 由原不等式得a x >1, ①当a =0时,? 0>1.所以,此时不等式无解. ② 当a >0时,? x > a 1, ③当a <0时,?x -+-a b x b a 。 解:R a ∈,012>+-a a ∴ 01)1(32 2<+-++-a a x a a 的解为3 1- +b a ∴ 解b a b a x 23)(6+-- < 由题意b a b a 23) (631+--=- ∴ 043>=b a 代入所求:062>--b bx ∴ 3-,12,x x 是 方程2 0ax bx c ++=的两实根,且12x x <,则其解集如下表:

传输线特性阻抗基知识

什么叫传输线的特性阻抗?传输线特性阻抗基知识 传输线的基本特性是特性阻抗和信号的传输延迟, 在这里,我们主要讨论特性阻 抗。传输线是一个分布参数系统,它的每一段都具有分布电容、电感和电阻。传 输线的分布参数通常用单位长度的电感 L 和单位长度的电容C 以及单位长度上 的电阻、电导来表示,它们主要由传输线的几何结构和绝缘介质的特性所决定的。 分布的电容、电感和电阻是传输线本身固有的参数, 给定某一种传输线,这些参 数的值也就确定了,这些参数反映着传输线的内在因素,它们的存在决定着传输 线的一系列重要特性。 一个传输线的微分线段可以用等效电路描述如下: 传输线的等效电路是由无数个微分线段的等效电路串联而成,如下图所示: 从传输线的等效电路可知,每一小段线的阻抗都是相等的。传输线的特性阻抗就 是微分线段的特性阻抗。 卄联原抗为: Z F = ------- --------- - =— i(G + joe) 传输线可等效为: IR IL U_ IR IR IL iR IL 半耻用比巧: 乙、iR + jE)

Z E,¥=Z Z Z O Zc + Zr 叭鬲■独返 呼4阳粽 內为1是懒井14*F J9(可 产5 =卩5=爲 G + j 肚 |G + Jex 皆赖宰址骼窩时<f^lOOKHZ). 3=2n監掘借損女.3. uefg±. R、G可黑略.L 中单懂怅度线的固打电臥住为肛拉忙度蜒的H有电皐此的 当墓車迥惟艸rf^lKHZh 肛2卫片櫃水.可以耐.此时 Z0就是传输线的特性阻抗。 Z0描述了传输线的特性阻抗,但这是在无损耗条件下描述的,电阻上热损耗和介质损耗都被忽略了的,也就是直流电压变化和漏电引起的电压波形畸变都未考虑在内。实际应用中,必须具体分析。 传输线分类 当今的快速切换速度或高速时钟速率的PCB迹线必须被视为传输线。传输线可分为单端(非平衡式)传输线和差分(平衡式)传输线,而单端应用较多。 单端传输线路下图为典型的单端(通常称为非平衡式)传输线电路。 心J 4 电路窗化 m —

穿根法解高次不等式

穿根法解高次不等式 一.方法:先因式分解,再使用穿根法. 注意:因式分解后,整理成每个因式中未知数得系数为正。 使用方法: ①在数轴上标出化简后各因式得根,使等号成立得根,标为实点,等号不成立得根要标虚点。 ②自右向左自上而下穿线,遇偶次重根不穿透,遇奇次重根要穿透(叫奇穿偶不穿). ③数轴上方曲线对应区域使“〉”成立, 下方曲线对应区域使“<”成立. 例1:解不等式 (1) (x+4)(x+5)2(2-x)3<0 (2) 错误!≤1 解: (1) 原不等式等价于(x +4)(x+5)2(x —2)3>0 (2) 根据穿根法如图 不等式解集为 {x x< 1 3 或\f( 1 , 2 )【例2】 解不等式:(1)2x 3-x 2—15x 〉0;(2)(x+4)(x+5)2(2—x)3<0。 【分析】 如果多项式f(x)可分解为n 个一次式得积,则一元高次不等式f(x)>0(或f(x)<0)可用“穿根法"求解,但要注意处理好有重根得情况、 解:(1)原不等式可化为

x(2x+5)(x-3)〉0 顺轴.然后从右上开始画曲线顺次经过三个根,其解集如图(5-1)得阴影部分. (2)原不等式等价于 (x+4)(x+5)2(x-2)3>0 ∴原不等式解集为{x|x<-5或-5<x〈—4或x >2}、 【说明】 用“穿根法”解不等式时应注意..............:.①各一次项中......x .得.系数必为正.....;.②对于偶次或奇次重根可参照.............(.2.).得解法转化为不含重.........根得不等式.....,.也可直接用“穿根法.........",..但注意...“奇穿偶不穿”.........其法如图.... (5..-.2.). .. 二. 数轴标根法”又称“数轴穿根法” 第一步:通过不等式得诸多性质对不等式进行移项,使得右侧为0。(注意:一定要保证x 前得系数为 正数) 例如:将x^3—2x^2—x+2>0化为(x-2)(x-1)(x+1)>0 第二步:将不等号换成等号解出所有根。 例如:(x —2)(x-1)(x+1)=0得根为:x 1=2,x 2=1,x 3=—1 第三步:在数轴上从左到右依次标出各根。 例如:—1 1 2 第四步:画穿根线:以数轴为标准,从“最右根”得右上方穿过根,往左下画线,然后又穿过“次右根”上去,一上一下依次穿过各根、 第五步:观察不等号,如果不等号为“〉",则取数轴上方,穿根线以内得范围;如果不等号为“<”则取数轴下方,穿根线以内得范围。x得次数若为偶数则不穿过,即奇过偶不过。 例如:

第三章 人工特异材料的传输线网络模型及其实现方法

第三章人工特异材料的传输线网络模型及其实现方 法 内容提要:我们首先介绍右手材料和左手材料的传输线实现方法,在此基础之上,提出了一套完整的利用周期性理想L-C电路实现二维(2-D)各向异性特异材料的方法。根据这套电路模型,考虑实际情况,用L-C加载传输线周期性网络实现各向异性特异材料。作为一个例子,我们研究了特定各向异性特异材料界面的高阻反射性质,并采用L-C加载传输线结构实现了相位可调谐的二维高阻反射表面,进行了实验验证。 3.1 右手材料和左手材料的传输线模型及实现方法 绪论中介绍了实现左手材料的几种方法,可以利用周期性的SRR和金属线阵列[1-4],也可以利用周期性的传输线(TL)加载电感-电容(L-C)[5-12]。平面传输线网络既可以实现普通介质的电磁波传播,也可以实现左手介质的电磁波传播特性,它不仅被用来验证负折射和平板聚焦等物理现象[10,11],并且在微波电路器件应用方面也有重要的意义和广阔的前景[13-21]。与金属介质谐振结构相比,传输线结构具有较小的损耗和较宽的左手传输线工作带宽。 电磁波在介质材料中的传播可以与电磁波在传输线上传播相类比,这一类比源于电磁场波动方程与传输线电报方程在形式上的相似性,利用电压、电流波在周期性网络结构中的传播来模拟电磁波在电磁介质中的传播。介质的介电常数和磁导率可以用传输线模型中的单位长度电容和单位长度电感来类比[5]。为了说明传输线模型与介质材料的电磁参数的类比关系,可考虑一个由串联阻抗和并联导纳组成的网络单元,如图3.1所示。

该二维结构的电报方程表达式为 , y y z x v v i Z i Z z x ??=-=-??, (3.1) Y v x i z i y x z -=??+ ??, (3.2) 联立以上二式,有 02 2 2 22 =+??+ ??y y y v z v x v β, (3.3) 其中传播常数 ZY -±=β。 (3.4) 分析其中的电磁场传播情况。当单元尺寸远小于波长时,可以把单元中的场看作准静态场来处理。考虑二维介质情况,场在y 方向没有变化。这种二维平面介质中传播的是TE y 和TM y 模式。对于TM y 模,根据Maxwell 方程组有 , y y z x E E j H j H x z ωμωμ??=-=??, (3.5) x z y H H j E z x ωε??- =??。 (3.6) 根据电压电流波与电磁波的物理联系,比较式(3. 1)、(3. 2)与(3. 5)、(3. 6),可以建立以下映射关系:v y → E y ,i x → H z ,i z → -H x 。得到介电常数及磁导率与电路模型之间的联系: 图 3.1 二维分布式L-C 网络单元模型

穿根法解高次不等式

穿根法解高次不等式 一.方法:先因式分解,再使用穿根法. 注意:因式分解后,整理成每个因式中未知数的系数为正. 使用方法: ①在数轴上标出化简后各因式的根,使等号成立的根,标为实点, 等号不成立的根要标虚点. ②自右向左自上而下穿线,遇偶次重根不穿透,遇奇次重根要穿 透(叫奇穿偶不穿). ③数轴上方曲线对应区域使“>”成立, 下方曲线对应区域使 “<”成立. 例1:解不等式 (1) (x+4)(x+5)2(2-x)3<0 (2) x 2-4x+1 3x 2-7x+2 ≤1 解: (1) 原不等式等价于(x+4)(x+5)2(x-2)3>0 根据穿根法如图 不等式解集为{x ∣x>2或 (2) 变形为 (2x-1)(x-1) (3x-1)(x-2) ≥0 根据穿根法如图

不等式解集为 {x x< 1 3 或 1 2 ≤x ≤1或x>2}. 【例2】 解不等式:(1)2x 3-x 2-15x >0;(2)(x+4)(x+5)2(2-x)3<0. 【分析】 如果多项式f(x)可分解为n 个一次式的积,则一元高次不等式f(x)>0(或f(x)<0)可用“穿根法”求解,但要注意处理好有重根的情况. 解:(1)原不等式可化为 x(2x+5)(x-3)>0 顺轴.然后从右上开始画曲线顺次经过三个根,其解集如图(5-1)的阴影部分. (2)原不等式等价于 (x+4)(x+5)2(x-2)3>0 ∴原不等式解集为{x|x <-5或-5<x <-4或x >2}. 【说明】 用“穿根法”解不等式时应注意:①各一次项中.....................x .的系..数必为正;②对于偶次或奇次重根可参照..................(2)...的解法转化为不含重根..........的不等式,也可直接用“穿根法”,但注意...................“奇穿偶不穿”........其法如....图.(5..-.2).. ..

数轴标根法又称数轴穿根法或穿针引线法

“数轴标根法”又称“数轴穿根法”或“穿针引线法” 是高次不等式的简单解法 当高次不等式f(x)>0(或<0)的左边整式、分式不等式φ(x)/h(x)>0(或<0)的左边分子、分母能分解成若干个一次因式的积(x-a1)(x-a2)…(x -an)的形式,可把各因式的根标在数轴上,形成若干个区间,最右端的区间f (x)、φ(x)/h(x)的值必为正值,从右往左通常为正值、负值依次相间,这种解不等式的方法称为序轴标根法。 为了形象地体现正负值的变化规律,可以画一条浪线从右上方依次穿过每一根所对应的点,穿过最后一个点后就不再变方向,这种画法俗称“穿针引线法”,如图1(图片自上而下依次为图一,二,三,四)。 步骤 第一步:通过不等式的诸多性质对不等式进行移项,使得右侧为0。(注意:一定要保证x前的系数为正数) 例如:将x^3-2x^2-x+2>0化为(x-2)(x-1)(x+1)>0 第二步:将不等号换成等号解出所有根。 例如:(x-2)(x-1)(x+1)=0的根为:x1=2,x2=1,x3=-1 第三步:在数轴上从左到右依次标出各根。 例如:-1 1 2 第四步:画穿根线:以数轴为标准,从“最右根”的右上方穿过根,往左下画线,然后又穿过“次右根”上去,一上一下依次穿过各根。 第五步:观察不等号,如果不等号为“>”,则取数轴上方,穿根线以内的范围;如果不等号为“<”则取数轴下方,穿根线以内的范围。x的次数若为偶数则不穿过,即奇过偶不过。 例如: 若求(x-2)(x-1)(x+1)>0的根。

在数轴上标根得:-1 1 2 画穿根线:由右上方开始穿根。 因为不等号为“>”则取数轴上方,穿跟线以内的范围。即:-12。(如图四) 奇过偶不过 就是当不等式中含有有单独的x偶幂项时,如(x^2)或(x^4)时,穿根线是不穿过 (X-1)^2. 0点的。但是对于X奇数幂项,就要穿过0点了。还有一种情况就是例如: 当不等式里出现这种部分时,线是不穿过1点的。但是对于如(X-1)^3的式子,穿根线要过1点。也是奇过偶不过。可以简单记为“奇穿过,偶弹回”。(如图三,为(X-1)^2) 注意事项 运用序轴标根法解不等式时,常犯以下的错误: 出现形如(a-x)的一次因式时,匆忙地“穿针引线”。 例1 解不等式x(3-x)(x+1)(x-2)>0。 解 x(3-x)(x+1)(x-2)>0,将各根-1、0、2、3依次标在数轴上,由图1可得原不等式的解集为{x|x<-1或03}。 事实上,只有将因式(a-x)变为(x-a)的形式后才能用序轴标根法,正确的解法是: 解原不等式变形为x(x-3)(x+1)(x-2)<0,将各根-1、0、2、3依次标在数轴上,,原不等式的解集为{x|-1

PCB中的传输线理论

PCB中的传输线理论 PCB板上的信号传输速率越来越高,PCB走线已经表现出传输线的性质.在集总电路中视为短路线的连线上,在同一时刻的不同位置的电流电压已经不同,所以集总参数在这时已经不起作用了,必须采用分布参数传输线理论来处理(注:如果线长度大于信号传输有效长度的1/6(1/4),那么我们就看做是一个分布式系统)。传输线的模型可以用图1表示: 单根传输线模型 如果是理想的无损传输线,这没有G 和 R。当然这也在现实中不存在的理想状况。所以,我们以下的考虑都是有损传输线。 对于图传输线的性质可以用电报方程来表达,电报方程如下: dU/dz = ( R + jwL) I dI/dz = ( G +jwC) U 电报方程的解为: 通解中的 由于R, G 远小于 jwL、jwC,所以通常所说的阻抗是指: 从通解中可以看到传输线上的任意一点的电压和电流都是入射波和反射波的叠加,传输因此传输线上任意一点的输入阻抗值都是时间、位置、终端匹配的函数,再使用输入阻抗来研究传输线已经失去意义了,所以引入了特征阻抗、行波系数、反射系数的概念描述传输线。 特征阻抗的物理意义就是:入射波的电压和入射波的电流的比值,或反射波的电压和反射波电流的比值。 电磁波在介质的中的传输速度只与介质的介电常数或等效介电常数有关。 根据经验:FR4内层带状线的传输速度为180ps/inch,表层微带线的传输速度为 140~180ps/inch。 PCB常见的传输线主要有以下几种: 1.1.1 微带线(Microstrip)

式中: w--导线宽度 t --导线厚度 h--介质厚度适用范围: w/h 的比值在0.1~1.0之间; 相对介电常数在1~15之间; 地线宽度大于信号线宽度7倍以上。 1.1.2 嵌入式微带线(Embedded Microstrip) 式中: w--导线宽度 t--导线厚度 h--介质厚度适用范围: w/h 的比值在0.1~1.0之间; 相对介电常数在1~15之间; 地线宽度大于信号线宽度7倍以上。 1.1.3 差分线(Differential Pair)

高次不等式的解法

高次不等式的解法---穿根法 一.方法:先因式分解,再使用穿根法. 注意:因式分解后,整理成每个因式中未知数的系数为正. 使用方法: ①在数轴上标出化简后各因式的根,使等号成立的根,标为实点,等号不成立的根要标虚点. ②自右向左自上而下穿线,遇偶次重根不穿透,遇奇次重根要穿透(叫奇穿偶不穿). ③数轴上方曲线对应区域使“>”成立, 下方曲线对应区域使“<”成立. 例1:解不等式 (1) (x+4)(x+5)2(2-x)3<0 (2) x 2-4x+1 3x 2-7x+2 ≤1 解: (1) 原不等式等价于(x+4)(x+5)2(x-2)3>0 根据穿根法如图 不等式解集为{x ∣x>2或x<-4 (2) 变形为 (2x-1)(x-1) ≥0 根据穿根法如图

不等式解集为 {x x<1 3 或 1 2 ≤x≤1或x>2}. 【例2】解不等式:(1)2x3-x2-15x>0;(2)(x+4)(x+5)2(2-x)3<0. 【分析】如果多项式f(x)可分解为n个一次式的积,则一元高次不等式f(x)>0(或f(x)<0)可用“穿根法”求解,但要注意处理好有重根的情况. 解:(1)原不等式可化为 x(2x+5)(x-3)>0 顺轴.然后从右上开始画曲线顺次经过三个根,其解集如图(5-1)的阴影部分. (2)原不等式等价于 (x+4)(x+5)2(x-2)3>0 ∴原不等式解集为{x|x<-5或-5<x<-4或x>2}. 【说明】用“穿根法”解不等式时应注意:①各一次项中 .....................x.的系 .. 数必为正;②对于偶次或奇次重根可参照..................(2) ...的解法转化为不含重根 .......... 的不等式,也可直接用“穿根法”,但注意...................“奇穿偶不穿” ........其法如 ....图.(5..-.2)....

专题8-数轴穿根法

专题:数轴穿根法 “数轴穿根法”又称“数轴标根法” 第一步:通过不等式的诸多性质对不等式进行移项,使得右侧为0。(注意:一定要保证x 前的系数为正数) 例如: (x-2)(x-1)(x+1)>0 第二步:将不等号换成等号解出所有根。 例如:(x-2)(x-1)(x+1)=0的根为:x 1=2,x 2=1,x 3=-1 第三步:在数轴上从左到右依次标出各根。 例如:-1 1 2 第三步:画穿根线:以数轴为标准,从“最右根”的右上方穿过根,往左下画线,然后又穿过“次右跟”上去,一上一下依次穿过各根。 第四步:观察不等号,如果不等号为“>”,则取数轴上方,穿根线以内的范围;如果不等号为“<”则取数轴下方,穿根线以内的范围。 例如: 若求(x-2)(x-1)(x+1)>0的解。 因为不等号威“>”则取数轴上方,穿根线以内的范围。即:-12。 穿根法的奇过偶不过定律: “奇穿过,偶弹回”。 还有关于分式的问题:当不等式移项后,可能是分式,同样是可以用穿根法的,但是注意,解不能让原来分式下面的式子等于0 专项训练: 1、解不等式0)3)(1)(12(>--+x x x 解析:1)一边是因式乘积、另一边是零的形式,其中各因式未知数的系数为正。 2)因式)12(+x 、)1(-x 、)3(-x 的根分别是 1 - 、1、3。在数轴上把它们标出(如图1)。 3)从最大根3的右上方开始,向左依次 穿线(数轴上方有线表示数轴上方有函数 图象,数轴下方有线表示数轴下方有函数图象,此线并不表示函数的真实图象)。 4)数轴上方曲线对应的x 的取值区间,为0)3)(1)(12(>--+x x x 的解集,数轴下方曲线对应的x 的取值区间,为0)3)(1)(12(<--+x x x 的解集。 ∴不等式0)3)(1)(12(>--+x x x 的解集为),3()1,2 1 (+∞- 。 在上述解题过程中,学生存在的疑问往往有:为什么各因式中未知数的系数为正;为什

元高次不等式的解法

元高次不等式的解法 The manuscript was revised on the evening of 2021

一元高次不等式的解法 步骤:正化,求根,标轴,穿线(奇过偶不过),定解 穿根法(零点分段法)(高次不等式:数轴穿根法: 奇穿,偶不穿)解题方法:数轴标根法。 解题步骤: (1)首项系数化为“正” (2)移项通分,不等号右侧化为“0” (3)因式分解,化为几个一次因式积的形式 (4)数轴标根。 求解不等式:)0)(0(0022110><>++++--a a x a x a x a n n n n 解法:①将不等式化为0123()()()()0n a x x x x x x x x ---->形式,并将各因式中的x 系数化“+”(为了统一方便) ②求根,并将根按从小到大的在数轴上从左到右的表示出来; ③由右上方穿线,经过数轴上表示各根的点。(即从右向左、从上往下:看x 的次数:偶次根穿而不过,奇次根一穿而过)。注意:奇穿偶不穿。 ④若不等式(x 系数化“+”后)是“0>”,则找“线”在x 轴上方的区间;若不等式是“0<”,则找“线”在x 轴下方的区间: 注意:“≤或≥”标根时,分子实心,分母空心。 例1: 求不等式223680x x x --+>的解集。 解:将原不等式因式分解为:(2)(1)(4)0x x x +--> 由方程:(2)(1)(4)0x x x +--=解得1232,1,4x x x =-==,将这三个根按从小到大顺序在数轴上标出来,如图 由图可看出不等式223680x x x --+>的解集为:{}|21,4x x x -<<>或 (1)()()()()00,f x f x g x g x >??> ()() ()()(2)00;f x f x g x g x

不等式解法15种典型例题

不等式解法15种典型例题 典型例题一 例1 解不等式:(1)015223>--x x x ;(2)0)2()5)(4(3 2<-++x x x . 分析:如果多项式)(x f 可分解为n 个一次式的积,则一元高次不等式0)(>x f (或0)(-+x x x 把方程0)3)(52(=-+x x x 的三个根 3,2 5,0321=-==x x x 顺次标上数轴.然后从右上开始画线顺次经过三个根,其解集如下图的阴影部分.∴原不等式解集为? ????? ><<-3025x x x 或 (2)原不等式等价于 0)2()5)(4(32>-++x x x ???>-<-≠????>-+≠+?2 450)2)(4(05x x x x x x 或 ∴原不等式解集为 {}2455>-<<--

传输线阻抗匹配的方法

传输线阻抗匹配的方法 传输线简介传输线(transmission line)输送电磁能的线状结构的设备。它是电信系统的重要组成部分,用来把载有信息的电磁波,沿着传输线规定的路由自一点输送到另一点。 以横电磁(TEM)模的方式传送电能和(或)电信号的导波结构。传输线的特点是其横向尺寸远小于工作波长。主要结构型式有平行双导线、平行多导线、同轴线、带状线,以及工作于准TEM模的微带线等,它们都可借助简单的双导线模型进行电路分析。各种传输TE模、TM模,或其混合模的波导都可认为是广义的传输线。波导中电磁场沿传播方向的分布规律与传输线上的电压、电流情形相似,可用等效传输线的观点分析。 传输线的特性传输线的均匀性 传输导体横截面的形状、使用的材料、导体间的间隔和导体周围的介质,在线路的全部长度上都保持均匀不变的,称为均匀传输线。否则便叫做不均匀传输线。均匀传输线的一次参数均匀地分布于整个传输线上,其数值不随考察点的位置而变化。 传输线在制造和建筑过程中可能出现的偏差,都规定有必要的允许范围。如果出现的不均匀性偏差不超过这些规定,都可以看作是均匀传输线。 性能参数 通常用衰减系数、相移系数、特性阻抗,或与之相对应的其它参数来描述。其数值仅与传输线的结构、几何尺寸、制造传输线使用的材料、工作波长(或工作频率)有关,见表。 传输线阻抗匹配的方法匹配阻抗的端接有多种方式,包括并联终端匹配、串联终端匹配、戴维南终端匹配、AC终端匹配、肖特基二极管终端匹配。 1、并联终端匹配 并联终端匹配是最简单的终端匹配技术,通过一个电阻R将传输线的末端接到地或者接到VCC上。电阻R的值必须同传输线的特征阻抗Z0匹配,以消除信号的反射。终端匹配到VCC可以提高驱动器的源的驱动能力,而终端匹配到地则可以提高电流的吸收能力。

穿根法解不等式的原理

穿根法解不等式的原理、步骤和应用范例 摘要:本文通过阐述穿根法解不等式的原理、步骤和应用范例,尝试对其进行系统性的论述。在原理层面,提出该方法中不等式的标准形式为f(x)=(x-x1)(x-x2)……(x-x n)∨0,规范了序轴的概念,先后由一元一次、二次到高次不等式,动态考察了f(x)的符号变化规律,并介绍如何使用穿根法表达此规律;在步骤层面,对解高次不等式、分式不等式和含等号不等式的操作步骤进行了分类详述;然后通过6个应用范例,进一步展现了穿根法解不等式的具体操作细节和若干注意事项。论文最后概括说明了穿根法的特征和实用意义。 关键词:穿根法;解不等式;原理;步骤;应用 穿根法,又称序轴标根法,是解一元整式、分式不等式的重要通用方法,特别在解简单高次不等式时,一直居于主流地位。然而,该方法目前尚未进入中学正式教材,在很多资料中,对此法也往往是只提应用,而对其来龙去脉,叙述不清,建构模糊。现结合中学一线教学经验,通过阐述其原理、步骤和应用范例,尝试对其进行系统性的论述。

一、原理 穿根法解不等式时,一般先将其化为形如: f(x)=(x-x1)(x-x2)…(x-x n)>0 (或<0) 的标准形式,主要考察f(x)的符号规律。 在穿根法中我们引入序轴的概念。序轴是一条有向直线,类似于数轴,但上面不必标出原点,也不必考虑长度单位,只要求在其上标数时,按由左至右,从小到大的顺序即可。 (一)一次不等式 标准形式:f(x)=x-x1>0 (或<0) 我们将x-x1=0的根x1标在序轴上,可以发现:x1右边的点都是 大于x1的点,即是x-x1>0的解;而x1左边 的点都是小于x1的点,即是x-x1<0的解。 所以可以如图标注,图中+、- 用以表示 f(x)=x-x1的符号。 我们还可以以动态的思想来考察该问题。当一点x=a 从x1右侧向x1左侧移动时,f(x)=x-x1经历了由正到0又到负的符号变换。由此也可得出f(x)的符号可以如图标注的结论。 (二)二次不等式 标准形式:f(x)=(x-x1)(x-x2) >0 (或<0) (1) x1≠x2时,不妨设x1

传输线特性阻抗(精)

传输线特性阻抗 传输线的基本特性是特性阻抗和信号的传输延迟,在这里,我们主要讨论特性阻抗。传输线是一个分布参数系统,它的每一段都具有分布电容、电感和电阻。传输线的分布参数通常用单位长度的电感L和单位长度的电容C以及单位长度上的电阻、电导来表示,它们主要由传输线的几何结构和绝缘介质的特性所决定的。分布的电容、电感和电阻是传输线本身固有的参数,给定某一种传输线,这些参数的值也就确定了,这些参数反映着传输线的内在因素,它们的存在决定着传输线的一系列重要特性。 一个传输线的微分线段l可以用等效电路描述如下: 传输线的等效电路是由无数个微分线段的等效电路串联而成,如下图所示: 从传输线的等效电路可知,每一小段线的阻抗都是相等的。传输线的特性阻抗就是微分线段的特性阻抗。 传输线可等效为:

Z0 就是传输线的特性阻抗。 Z0描述了传输线的特性阻抗,但这是在无损耗条件下描述的,电阻上热损耗和介质损耗都被忽略了的,也就是直流电压变化和漏电引起的电压波形畸变都未考虑在内。实际应用中,必须具体分析。 传输线分类 当今的快速切换速度或高速时钟速率的PCB 迹线必须被视为传输线。传输线可分为单端(非平衡式)传输线和差分(平衡式)传输线,而单端应用较多。 单端传输线路 下图为典型的单端(通常称为非平衡式)传输线电路。

单端传输线是连接两个设备的最为常见的方法。在上图中,一条导线连接了一个设备的源和另一个设备的负载,参考(接地)层提供了信号回路。信号跃变时,电流回路中的电流也是变化的,它将产生地线回路的电压降,构成地线回路噪声,这也成为系统中其他单端传输线接收器的噪声源,从而降低系统噪声容限。这是一个非平衡线路的示例,信号线路和返回线路在几何尺寸上不同 高频情况下单端传输线的特性阻抗(也就是通常所说的单端阻抗)为: 其中:L为单位长度传输线的固有电感,C为单位长度传输线的固有电容。 单端传输线特性阻抗与传输线尺寸、介质层厚度、介电常数的关系如下: 与迹线到参考平面的距离(介质层厚度)成正比 与迹线的线宽成反比 与迹线的高度成反比 与介电常数的平方根成反比 单端传输线特性阻抗的范围通常情况下为25Ω至120Ω,几个较常用的值是28Ω、33Ω、50Ω、52.5Ω、58Ω、65Ω、75Ω。 差分传输线路 下图为典型的差分(通常称为平衡式)传输线电路。 差分传输线适用于对噪声隔离和改善时钟频率要求较高的情况。在差分模式中,传输线路是成对布放的,两条线路上传输的信号电压、电流值相等,但相位(极性)相反。由于信号在一对迹线中进行传输,在其中一条迹线上出现的任何电子噪声与另一条迹线上出现的电子噪声完全相同(并非反向),两条线路之间生成的场将相互抵消,因此与单端非平衡式传输线相比,只产生极小的地线回路噪声,并且减少了外部噪声的问题。 这是一个平衡线路的示例-- 信号线和回路线的几何尺寸相同。平衡式传输线不会对其他线路产生噪声,同时也不易受系统其他线路产生的噪声的干扰。 差分模式传输线的特性阻抗(也就是通常所说的差分阻抗)指的是差分传输线中两条导线之间的阻抗,它与差分传输线中每条导线对地的特性阻抗是有区别的,主要表现为: 间距很远的差分对信号,其特性阻抗是单个信号线对地特性阻抗的两倍。 间距较近的差分对信号,其特性阻抗比单个信号线对地特性阻抗的两倍小。

穿根法解不等式及习题

穿根法解不等式 穿根法,又称序轴标根法,是解一元整式、分式不等式的重要通用方法,特别在解简单高次不等式时,一直居于主流地位。然而,该方法目前尚未进入中学正式教材,在很多资料中,对此法也往往是只提应用,而对其来龙去脉,叙述不清,建构模糊。现结合中学一线教学经验,通过阐述其原理、步骤和应用范例,尝试对其进行系统性的论述。 一、原理 穿根法解不等式时,一般先将其化为形如: f(x)=(x-x1)(x-x2)…(x-x n)>0 (或<0) 的标准形式,主要考察f(x)的符号规律。 在穿根法中我们引入序轴的概念。序轴是一条有向直线,类似于数轴,但上面不必标出原点,也不必考虑长度单位,只要求在其上标数时,按由左至右,从小到大的顺序即可。 (一)一次不等式 标准形式:f(x)=x-x1>0 (或<0) 我们将x-x1=0的根x1标在序轴上,可以发现:x1右边的点都是大于x1的点,即是x-x1>0的解;而x1左边 的点都是小于x1的点,即是x-x1<0的解。 所以可以如图标注,图中+、- 用以表示

f(x)=x-x1的符号。 我们还可以以动态的思想来考察该问题。当一点x=a 从x1右侧向x1左侧移动时,f(x)=x-x1经历了由正到0又到负的符号变换。由此也可得出f(x)的符号可以如图标注的结论。 (二)二次不等式 标准形式:f(x)=(x-x1)(x-x2) >0 (或<0) (1) x1≠x2时,不妨设x10,处于(x1,x2)内的 点满足f(x) <0。 当我们动态考察该问题时,我们也可 以发现:当点x=a在x2右方时,x-x1、x-x2均正,故有f(x) >0;而当点x=a从x2右侧移动到左侧时,x-x2变为负值,而x-x1符号不变,所以有f(x)必然变号,此时由正变负;而再当点x=a从x1右侧移动到左侧时,x-x1由正变负,而x-x2符号不变,所以f(x)又一次变号,此时由负变正。 总之,无论从哪个方面看,f(x)的符号都可以如图标注。 (2) x1=x2时,即形如f(x)=(x-x1)2时 显然,(-∞,x1)与( x1 ,+∞)都是f(x) >0的解。 而若动态的考察此问题,则有 点x=a 从x1右侧移动向左侧移动时, 由于平方项内的x-x1由正到0又到负,所以f(x)经历了由正到0又回

11个基础知识点了解传输线

11个基础知识点了解传输线 1.什么是传输线? 传输线:用来引导传输电磁波能量和信息的装置。 传输线的基本要求:传输损耗小,传输效率高;工作带宽宽等 低频时,使用普通的双导线就可以完成传输;高频时,因工作频率的升高,导线的趋肤效应和辐射效应的增大,使得在高频和高频以上的必须采用完全不同的传输形式。 2.对传输线的要求? 工作带宽和功率容量满足工作频率的最小要求、稳定性好、损耗小、尺寸小和成本低。 实际工作中:米波或分米波采用双导线或同轴线; 厘米波范围内采用空心金属波导管、微带线或带状线等; 毫米波范围采用空心金属波导管、介质波导、介质镜像线或微带线; 光频段波采用波导(光纤); 3.什么是传输线模型? 以TEM导模的方式传送电磁波能量或信号的行系统。 传输线在电路中相当于一个二端口网络,一个端口连接信号源,通常称为输入端,另一个端口连接负载,称为输出端。 特点:横向尺寸<<工作波长 结构:平行双导线 4.为什么要用传输线理论? 工作在高频时,必须要考虑传输距离对信号幅度相位(频域)和波形时延(时域)的影响。它是相对于场理论,简化了的模型。不包括横向(垂直于传输线的截面)场分布的信息,保留了纵向(沿传输线方向)的波动。对于许多微波工程中各种器件,运用传输线理论这种简单的模型可以进行较有效和简洁的计算,帮助分析工程问题。 A.首先要知道两个概念 长线:指传输线的几何尺寸和工作波长的比值≥0.05; 短线:几何长度与工作波长相比可以忽略不计≤0.05。 长线我们用分布参数来分析;短线我们用集总参数分析。

B.与电路理论和场理论的区别:电路理论<传输线理论<场理论 电路理论:基尔霍夫定律+电路元件 计算速度快;可靠度低,应用范围受限 场理论:麦克斯韦方程组+边界条件 逻辑上严谨,计算复杂,计算速度慢 传输线理论:“化场为路” 分布参数电路理论,它在场分析和基本电路理论之间架起了桥梁。从传输线方程出发,求出满足边界条件的电压、电流的波动方程解,得出沿线等效电压、电流表达式分析其特性。 5.传输线理论包括哪些内容? 频率的提高意味着波长的减小,该结论用于射频电路,就是当波长可与分立的电路元件的几何尺寸相比拟时,电压和电流不再保持空间不变,必须把它们看做是传输的波。因为基尔霍夫电压和电流定律都没有考虑到这些空间的变化,我们必须对普通的集总电路分析进行重大的修改。基本内容包括: A.基本方程:电压、电流的变化规律及其相互关系的微分方程。 传输载体对传输信号的影响,分布参数影响到多样的系统设计。 B.分布参数阻抗(传输线理论的实质) 高频时,传输线的各部分都存在有电容、电感、电阻和电导,也就是说,这个时候传输线和阻抗元件融为一体,他们构成的是分布参数电路,即在传输线上有储能、有损耗。当电流流过导线,导线发热,因此表面导线本身有分布电阻(单位长度的电阻用R 1表示)当电流流过导线,形成磁场,因此导线上存在分布电感的效应(单位长度的电感用L 1表示)两导线间有电压,形成电场,因此导线间存在分布电容的效应(单位长度的电感用C 1表示)材料不能完全绝缘,存在漏电流,因此导线间有分布电导(单位长度分布电导用G 1表示) C.无耗工作状态 当R 1=0、G 1=0时 D.有耗工作状态 E.Smith 圆图 F.阻抗匹配 6.传输线的基本性能参数 特性阻抗Z 0:传输线上导行波的电压与电流之比(与工作频率、本身结构和材料有关) 输入阻抗Z in :传输线上任意一点处的电压与电流之比 传输功率P:表征信号输入与输出的指标 反射系数Γ:反射波电压与入射波电压之比(取值范围0≤|Γ|≤1) 驻波比ρ:传输线上电压(或电流)的最大值和最小值之比(取值范围0≤ρ≤∞) 7.传输线分类? A.双导体传输线,又称横电磁波(TEM 波)传输线 由两根或两根以上平行导体构成,主要包括平行双导线、同轴线、带状线等,常用波段米波、分米波、厘米波。

用穿根法解不等式(经典归纳)

一元高次不等式的解法 这里主要介绍“数轴标根法”解高次不等式,简单快捷.“数轴标根法”又称“数轴穿根法”、“穿针引线法”或“序轴标根法”. 一、解题步骤 求不等式32638x x x -+<-+的解集 1. 化简:移项使右侧为0,将x 最高次项系数化为正数,再将左侧分解为几个一次因式积的形式. 将32638x x x -+<-+化为323680(2)(1)(4)0x x x x x x --+>?+--> 2. 求根:将不等式换成等式解出所有根. (2)(1)(4)0x x x +--=的根为12x =-,21x =,34x = 3. 标根:在数轴上从左到右依次标出各根. -2 1 4 4. 穿根:以数轴为标准,从“最右根”的右上方穿过根,往左下画线,然后又穿过“次右根”上去,一上一下依次穿过各根. 5. 写解:大于号取上方,小于号取下方,取穿根线以内的范围,将各解集求并. 不等式32638x x x -+<-+的解集为:{}|21,4x x x -<<>或 二、易错提示 求解不等式:)0)(0(0022110><>++++--a a x a x a x a n n n n 1. 分解因式:将不等式化为0123()()()()0n a x x x x x x x x ---->L 形式. 2. 正化系数:将各因式中的x 系数化为正数. 3. 奇穿偶不穿:从右上方往左下方穿线,依次经过数轴上表示各根的点,看各一次因式的次数,偶次根穿而不过,奇次根一穿而过,简称“奇穿偶不穿”. 4. 解分式不等式:可化为一元高次不等式进行求解,如遇“≤或≥”,在标根时,分子实心,分母空心. 三、分式不等式解法

关于传输线的一些基本常识

关于传输线的一些基本常识 最近,常有朋友询问天线制作中有关电缆连接方面的一些问题,我想在这里谈一些个人的体会。其实,本人觉得这些问题的提出,主要是缺乏长线、短线的概念造成的。首先介绍两个特殊的传输线段:1/4波长传输线和1/2波长传输线,见下图。 图中是一段1/4波长传输线,例如我们常用的75Ω和50Ω射频同轴电缆,选取一定的长度,便可成为某一频点的1/4波长传输线。这一段传输线在对应的频点上有一非常重要的特性:A端短路时,B端阻抗呈无限大;B端短路时,A端阻抗呈无限大。同理,一端开路时,另一端阻抗呈无限小。 这一特性同样也适用于下图所示的平行传输线,例如早些年常用的300Ω平衡传输线。 1/4波长线的这种特性有时能为我们带来极大的方便,如下图的半波振子天线就利用了这一特性。

上左图为常用的由两根金属条或金属管构成的半波振子天线,这种天线不象折合振子天线那样有零电位点可共固定之用,用上右图所示的方法就能很好地解决问题。虚线内的结构可看作下端短路的1/4波长传输线,上端阻抗呈无限大,正好可用来作为固定半波振子支撑结构。 于是,下图的结构也就很容易理解了。 再看下图的2.4GHz频段馈源,便是这种结构。

微波馈线系统 1/4波长的传输线有其特殊性。我们知道,传输线的输入阻抗与其长度有关,假设传输线的长度为l 相位常数为α,特性阻抗为Z c ,负载为Z o ,则该传输线的输入阻抗为 假设图中的阶梯式阻抗变换器其两节1/4波长同轴线外导体内径分别为D 1和D 2,相应的特性阻抗分别为Z c1和Z c2。且左端第一节1/4同轴线的输入阻抗与输入端所接同轴电缆的阻抗相匹配,即Z i1=Z 1=75Ω。而第二节1/4一波长同轴线的输出阻抗与输出端所接同轴电缆的阻 抗相匹配,即Z o2=Z o2=50Ω。同时为使两节1/4同轴线之间匹配,应有第一节1/4波长同轴线的输出阻抗等于第二节的特 性阻抗,而第二节1/4波长同轴线的输入阻抗等于第一节的特性阻抗,即Z o1=Z c2、Z i1=Z c1。因此可建立以下联立式 将Z c1=65Ω、Z c2=57Ω以及d =7mm ,带入公式(3-11)可计算的D 1和D 2,即阶梯式阻抗变换器中两节1/4波长同轴线的外导体内径大小。 阶梯式阻抗变换器结构剖面图

专题数轴穿根法

专题:数轴穿根法 “数轴穿根法”又称“数轴标根法” 第一步:通过不等式的诸多性质对不等式进行移项,使得右侧为0。(注意:一定要保证x前的系数为正数) 例如: (x-2)(x-1)(x+1)>0 第二步:将不等号换成等号解出所有根。 例如:(x-2)(x-1)(x+1)=0的根为:x 1=2,x 2 =1,x 3 =-1 第三步:在数轴上从左到右依次标出各根。 例如:-1 1 2 第三步:画穿根线:以数轴为标准,从“最右根”的右上方穿过根,往左下画线,然后又穿过“次右跟”上去,一上一下依次穿过各根。 第四步:观察不等号,如果不等号为“>”,则取数轴上方,穿根线以内的范围;如果不等号为“<”则取数轴下方,穿根线以内的范围。 例如: 若求(x-2)(x-1)(x+1)>0的解。 因为不等号威“>”则取数轴上方,穿根线以内的范围。即:-12。 穿根法的奇过偶不过定律:“奇穿过,偶弹回”。 还有关于分式的问题:当不等式移项后,可能是分式,同样是可以用穿根法的,但是注意,解不能让原来分式下面的式子等于0 专项训练:

1、解不等式0)3)(1)(12(>--+x x x 解析:1)一边是因式乘积、另一边是零的形式,其中各因式未知数的系数为正。 2)因式)12(+x 、)1(-x 、)3(-x 的根分别是 1-、1、3。在数轴 3)从最大根3的右上方开始,向左依次 穿线(数轴上方有线表示数轴上方有函数 图象,数轴下方有线表示数轴下方有函数图象,此线并不表示函数的真实图象)。 4)数轴上方曲线对应的x 的取值区间,为0)3)(1)(12(>--+x x x 的解集,数轴下方曲线对应的x 的取值区间,为 0)3)(1)(12(<--+x x x 的解集。 ∴不等式0)3)(1)(12(>--+x x x 的解集为),3()1,2 1(+∞- 。 在上述解题过程中,学生存在的疑问往往有:为什么各因式中未知数的系数为正;为什么从最大根的右上方开始穿线;为什么数轴上方曲线对应的x 的集合是大于零不等式的解集,数轴下方曲线对应x 的集合是小于零不等式的解集。 2、解不等式0)3()12 1)(2(32<--+x x x 解析:1)一边是因式乘积、另一边是零的形式,其中各因式未知数的系数为正。 2)因式)2(+x 、2)121(-x 、3)3(-x 的根分别为2-、2、3,在数轴上把它们标出(如图2)。

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