[信息与通信]射频电路与天线课件.ppt

例4-2题用图 【例4-3】已知传输线的特性阻抗 ZC=50Ω ,负载阻抗ZL=50+j50Ω求电压驻波最大点、最小点的位置及反射系数 解： ， ，图中a点。 过a点作等Γ圆并与实轴交于M、N点。 由a点顺时针方向转至M点的距离即为电压波腹点离负载的距离 ，故 。 由a点顺时针方向转至N点的距离即为电压波节点离负载的距离 ，故 。 量取Oa线段的长度为0.45，即 ，而Oa线段与实轴的夹角为 ，故 。 【例4-4】已知传输线的特性阻抗为ZC=50Ω,当终端接入ZL时测得线上的驻波比ρ=2，当线的末端短路时，电压最小点往负载方向移动了0.15λ,求负载阻抗。 解：由题意可知，当终端短路时，终端就是电压最小点，因此，当终端接负载时，电压最小点距离负载0.15λ。电压最小点位于圆图的左半实轴。 画?=2的等反射系数圆。 从左半实轴OB端（电压最小点)逆时针方向移动(向负载方向） 至Oa段。Oa线段与?=2的等反射系数圆相较于b点，读取b的坐标 ，故负载为 【例4-5】一传输线终端分别开路、短路和接负载ZL时，测得输入阻抗分别是Zop 、Zsh和 ZinL ，证明： 解：设传输线的长度为L，特性阻抗为ZC 当终端短路时，其输入阻抗为： 当终端开路时，其输入阻抗为： 4.2 传输线例题 当终接负载ZL时，其输入阻抗为 ： 整理后，得 得证。 该题告诉了我们测量负载阻抗的一种方法。 【例4-6】 如下图所示，无耗传输线电路中源电动势E=200V, 工作波长?=100m, 特性阻抗Z0=100Ω, 负载Z1=50Ω ， Z2=30+j10。 （1）试确定开路线（DF段）长度L和阻抗变换器（CD段）的特性阻抗Z01，使源达到匹配； （2）求出BE段的电压驻波比以及电压最大值和电流最小值； （3）求负载Z1和Z2吸收的功率。 解：（1） 在Z1变换到B处的阻抗为： 开路线（DF段）经长度变换后的导纳为： YDF与Z2并联后，再经阻抗变换器（CD段）和BC段变换到B点的输入阻抗为： ZB1，ZB2并联后与源阻抗匹配条件为 于是 实部相等 虚部相等 （2） Z1产生的反射系数为 相应的电压驻波比为 在B点的电压幅度为UB=E/2=100V，在BE段电压最大值和电流最小值为 （3） 负载吸收的总功率等于B点的入射功率： 负载Z1吸收的功率为： 负载Z2吸收的功率 ： 无耗传输线能量守恒 【例4-7】一无耗传输线特性阻抗ZC=300Ω ，终端接一未知负载ZL，电压驻波比?=2 ，离负载0.3?处为第一个电压最小点，求 （1）负载的反射系数； （2）负载的阻抗 。 解：（1）由驻波比? =2，可得反射系数的绝对值为 ： 由第一个电压最小点距终端的距离 解得 所以，负载的反射系数为 （2）由反射系数可得负载阻抗 本题给出了测量负载阻抗的又一方法。 具体步骤： 测取Umax或Umin及其位置zmax 或zmin ； 计算得驻波比ρ； 由本题方法算出反射系数和负载。 小结4 Smith圆图 ?平面上 、 和 圆与 射线构成 阻抗圆图、导纳圆图和导抗圆图 习题4 P37: 1-17（用圆图）,1-18,1-19，1-20. Research Institute of Antennas RF Techniques South China University of Technology Research Institute of Antennas RF Techniques 射频电路与天线（一）RF Circuits Antennas 第4讲 Smith圆图 陈付昌 华南理工大学电子与信息学院 天线与射频技术研究所 Email:chenfuchang@scut.edu.cn 第4讲内容 Smith圆图 传输线例题 教材pp23-34 4.1 Smith 圆图 在射频电路中，经常遇到阻抗计算问题： 上述计算涉及复杂的复数计算，在电子计算机尚不普及的时期，人们采用作图法计算，便出现了Smith圆图。 今天，计算机计算已变得非常容易，精度远远高于作图