选频回路与阻抗匹配资料.ppt

R,C并联输入导纳VS频率(f=(0.5-4)GHz, Zo=50 Ohm, g=0.3,0.5,0.7,1,C=1pF) R,L串联输入阻抗VS频率(f=(0.5-4)GHz, Zo=50 Ohm, r=0.3,0.5,0.7,1,L=10nH) R,C串联输入阻抗VS频率(f=(0.5-4)GHz, Zo=50 Ohm, r=0.3,0.5,0.7,1,C=1pF) （3）.一端开路传输线的输入阻抗(等效电感或电容元件) 电感元件 电容元件 Creating capacitive/inductive impedances via an open-circuit transmission line(f=3GHz) (4).一端短路传输线的输入阻抗(等效电感或电容元件) 电感元件 电容元件 Creating capacitive and inductive impedances via a short-circuit transmission line(f=3GHz). 共轭匹配 阻抗匹配网络实现方法 分立元件匹配网络 传输线匹配网络 分立元件和传输线混合匹配网络 3、利用Smith圆图进行阻抗匹配 (1) 传输线匹配网络电路 (2)分立元件和传输线混合匹配网络 例题: 已知: f=2GHz,ZT=150+j75 Ohm, ZA=75+j15 Ohm.设计L形匹配网络,使天线能够得到最大功率. 解: Smith圆图法 Zm=ZA*=75-j15 Ohm, 设Zo= 75 Ohm (1). 归一化阻抗; zm=zA*=1-j0.2, zT=2+j1, zA=1+j0.2 Smith圆图法求解步骤 Smith圆图法求解步骤 (2). 在Smith圆图中过源阻抗的响应点画出等电阻圆或等电导圆; Smith圆图法求解步骤 (3). 在Smith圆图中过负载阻抗的共轭复数点画出等电阻圆或等电导圆; Smith圆图法求解步骤 (4). 找出第二步和第三步所画圆的交点; (交点个数确定了可能存在的L形匹配网络的数目) (5). 先沿着相应的圆将源阻抗点移动到上述交点,然后再沿着相应的圆移动到负载阻抗的共轭复数点,根据这两次移动过程就能够求出电感和电容的归一化值(差值); (6). 根据给定的工作频率确定电感和电容的实际值. 例题: 已知: f=2GHz,ZS=50+j25 Ohm, ZL=25-j50 Ohm, Zo=50 Ohm. 用Smith圆图法设计L形匹配网络,以实现共轭匹配,并给出所有可能的电路结构. 解: 归一化阻抗 三元件和多元件匹配网络的特点: ? Three-element Pi and T networks permit the matching of almost any load conditions ? Added element has the advantage of more flexibility in the design process (fine tuning) ? Provides quality factor design 传输线-分立元件混合形匹配网络设计 传输线-分立元件混合形匹配网络特点: ? Distributed microstrip lines and lumped capacitors; ? less susceptible to parasitics; ? easy to tune; ? efficient PCB implementation; ? small size for high frequency; 例: f=1.5GHz, 解: (1) 归一化阻抗; (2) 过负载点作等VSWR圆; (3) 过输入阻抗点作等VSWR圆; (4) 画同时穿过两等VSWR圆的等电导圆,确定A; (5) 确定的传输线长度. Zo=50 Ohm 传输线匹配网络设计 传输线匹配网络特点: 微带传输线阻抗匹配网络 阻抗匹配网络拓扑 例1:ZL=60-j45 Ohm, Zin=75+j90 Ohm, Zo=75 Ohm. 设计两个单节短截线阻抗匹配网络 阻抗匹配网络的计算机辅助设计软件 ADS, MWO, Ansoft 练习 习题 1-1、2、5、7、10、13、16 * * * 变换依据: 串并联互换 串联支路 并联支路 谐振，开路 ＝ 串并联互换公式 注意：由于等效，串联支路Q ＝ 并联支路Q， 由变换电阻可求出Q 则: , 已知 L、C ( 条件: