史密斯圆图基本原理及应用.ppt

并联电感在圆图上的表示 并联电容在圆图上的表示 串联电感在圆图上的表示 串联电容在圆图上的表示 阻抗匹配的方法2—传输线在传输线上阻抗点如何移动？ 匹配网络的设计1---分立元件 已知源阻抗Zs和负载阻抗ZL，传输线的特性阻抗为Z0=50欧姆，工作频率为2 GHz。请利用Smith圆图设计双元件共轭匹配网络。求什么？ 归一化源阻抗和负载阻抗分别为 画出通过归一化源阻抗和负载阻抗共轭值的等电抗圆，共有四个交点，记为A,B,C,D。它们对应的归一化阻抗和导纳如下： 共有四条不同的匹配路径，即有四种不同的匹配网络结构，不失一般性，选取其中的一条研究，其它的可以类推。 选取 电路归一化导纳的变化值为 由此得到并联电感值为 电路归一化阻抗的变化值为 由此得到串联电感值为 同理，从 Vs 2 - port network 匹配网络的设计2---混合元件 采用两段特性阻抗为Z0=50欧姆的传输线和一个并联电容作为匹配网络，将负载阻抗ZL=30+j10变换成Zin=60+j80 ，工作频率为1.5 GHz。 首先，确定归一化负载阻抗和输入阻抗 然后分别过 和 做等驻波比圆，两圆之间的过渡点A可以任意选取 最后确定传输线的长度，可以直接从图中读出，注意旋转的方向 如果保持传输线长度和电容值不变，仅移动电容的位置，观察输入阻抗虚部的变化，可以看到从感性到容性的变化。在总长度仅仅0.265波长的范围内，输入阻抗随电容位置变化十分敏感，所以该电路阻抗调整范围相当大。优点是什么？缺点是什么？ 匹配网络阻抗变化轨迹 并联电容在沿传输线移 动时输入电抗的变化 匹配网络的设计3---分布元件 利用双短截线设计匹配网络，该网络的优点在于只需要调整短截开路（或短路）线的长度就可以灵活地得到任意阻抗的匹配。已知： ZB必然在g=1的等电导圆上 由于 ZC必然在g=1圆向负载方向转过 的圆上,所以过ZD的等电导圆必须和该圆有交点。事实上有两个交点，对应两个解。如果没有交点，则无解。此时ZD落在死区内。 得到了两段短截线的导纳值以后，就可以灵活地用开路线或者短路线实现。注意开路线易于实现容性导纳，短路线易于实现感性导纳。 可以得到 不在死区内 由此可以确定第一段短路短截线的长度 必然有 由此可以确定第二段短路短截线的长度 死区 已知 将其与特征阻抗 匹配 [例1-5]设一负载阻抗为Zl=100+j50?接入特性阻抗为Z0=50?的传输线上。要用支节调配法实现负载与传输线匹配，试用Smith圆图求支节的长度及离负载的距离。 解：首先在圆图上找到与归一化阻抗2+j相对应的点P1 其归一化导纳即为0.4-j0.2，在圆图上体现为由P1点变到中心对称的P2点， P2点对应的向电源方向的电长度为0.463 。 将P2点沿等??l?圆顺时针旋转与的电导圆交于A点B 点 0.463 A B A点的导纳为1+j1，对应的电长度为0.159，B点的导纳为1-j1，对应的电长度为0.338。 （1）支节离负载的距离为 d=0.037?+0.159 ?=0.196 ? d?= 0.037?+0.338 ?=0.375 ? （2）短路支节的长度：短路支节对应的归一化导纳为0?j1和0+j1，分别与1+j1和1-j1中的虚部相抵消。由于短路支节负载为短路，对应导纳圆图的右端点。 将短路点顺时针旋转至纯电纳圆（单位圆）与b= ?1和b=1的交点A,B，旋转的长度分别为： ? l=0.375? ? 0.25 ?= 0.125 ? l?= 0.125?+0.25 ?=0.375 ? 因此，从以上分析可以得到两组答案，它们分别是 d=0.196 ?,，l= 0.125 ? 和d?=0.375 ?，l?= 0.375 ? 与用公式（1-5-21）和(1-5-22)算出的结果相同。 某天线阻抗圆图 某天线阻抗圆图 第一章 均匀传输线理论之?史密斯圆图及其应用 微波工程基础 * 第一章 均匀传输线理论之?史密斯圆图及其应用 微波工程基础 * 第一章 均匀传输线理论之?史密斯圆图及其应用 微波工程基础 * 第一章 均匀传输线理论之?史密斯圆图及其应用 微波工程基础 * 第一章 均匀传输线理论之?史密斯圆图及其应用 微波工程基础 * 第一章 均匀传输线理论之?史密斯圆图及其应用 微波工程基础 * 第一章 均匀传输线理论之?史密斯圆图及其应用 微波工程基础 * 第一章 均匀传输线理论之?史密斯圆图