[工学]微波与天线-传输线理论3.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Smith圆图的应用——例题与小结 * Smith圆图的应用 电压波节点 方法二:利用圆图 G * Smith圆图的应用 (4) 由G点得到归一化负载阻抗 (5) 反归一化 G 例5：在特性阻抗Zc为50Ω的传输线上，测得驻波比s＝2.5，距终端负载0.2λ处是电压幅值的波节点，试求终端负载Zl。 解： 找到A点 逆时针方向旋转 得B点 Smith圆图的应用——例题与小结 例6：一传输线特性阻抗Zc为50Ω，终端负载Zl＝（100－j75）Ω，问：在距终端多么远处向负载看去得输入阻抗为Zin＝50＋jX。 解： 归一化的负载阻抗 在圆上找到zl对应的点A 对应的波长数为0.291λ Smith圆图的应用——例题与小结 归一化的输入阻抗 在r=1的电阻图上 以0点为圆心，0A为半径作一圆，与r＝1的圆相交于B和C两点 B ： 0.329λ C ： 0.171λ Smith圆图的应用——例题与小结 B点距终端为： C点距终端为： C处的输入阻抗为： B处的输入阻抗为： Smith圆图的应用——例题与小结 例7: 已知双导线的特性阻抗为250 Ω ，负载阻抗 为50-j100Ω，线长4.8λ，求输入导纳。 解:归一化负载阻抗为　　　　　　　　 沿等　　圆旋转180度得到 　　　 其对应的电源波长数为0．028。 Smith圆图的应用——例题与小结 以　沿等　圆顺时针方向 旋转 0.3至 0.328 处，(因为4.8/0.5=9+0.3) 即查得 故得输入导纳为 Smith圆图的应用——例题与小结 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * x 圆心坐标 半径 0 1 ∞ ∞ ±0.5 1 ±2 2 ±1 1 ±1 1 Smith圆图的基本构成——电抗圆 实轴上的点代表纯电阻 观察圆图——电抗圆 * 等电阻圆 等电抗圆 Smith圆图的基本构成 电抗圆圆心是 * Smith圆图的基本构成 等电阻圆与等电抗圆相交——唯一确定一个归一化的阻抗值，和对应的一个反射系数值。 * r 的值:　标注在电阻圆与实轴的交点处,以及与 的电抗圆的交点处. x 的值:　标注在电抗圆与r=0或者r=1的电阻圆的交点处. z相对于波长的数值：　 　标注在 单位圆周界 * Smith圆图的基本构成——驻波比 电压驻波比? ：实轴表示纯电阻点。因此，可 由电阻r对应出电压驻波比?。(实轴正半轴对应于反射系数幅角为零,其上各点对应电压波腹点,波腹点输入阻抗为 VSWR的Smith园图表示 实轴的右半轴代表驻波比，左半轴代表行波比。 实轴右半轴的点对应电阻值与驻波比的值相等！ 因此正半轴上各点的R值 也是驻波比的读数 * Smith圆图的基本构成——驻波比 求驻波比SWR： 方法： 1、作出等反射系数圆与实轴右半轴交点； 2、读出该交点对应的电阻值，即为驻波比 的读取： : 可按比例读出 也可由反射系数圆与右半实轴的交点确定s,或与左半实轴的交点确定k,再得出 　的相角:可从圆图的中标注的角度中读出　　　 Smith圆图的基本构成——驻波比 * 令 ，完全类似可导出电导圆方程 其中，圆心坐标是( ，0)，半径为 。 等电导图与直线 相切。 Smith圆图的基本构成——导纳圆 4. 导纳情况 注意导纳归一化： 故实际导纳值为归一化值除以特性阻抗 * 等电导圆 也可导出电纳圆方程 Smith圆图的基本构成——导纳圆 其圆心是 ，半径是 ，也可对应画出等电纳曲线 等电纳圆 * 在很多实际计算时，我们要用到导纳(特别是对于并联枝节)。对比阻抗和导纳，在归一化情况下，恰好是反演关系。 Smith圆图的基本构成——导纳圆 * 阻抗 反演——导纳 Smith圆图是阻抗导纳兼用的。在作导纳圆图时，注意上半平面是容纳，下半平面是感纳。 Smith圆图的基本构成——导纳圆 反演关系作用： 已知阻抗→求导纳 已知导纳→求阻抗 注意反归一化！ 反归一化 * Smith圆图的特殊点 几个特殊点——开路、短路 实轴左半轴上的点代表电压波节点/电流波腹点； 实轴右半轴上的点代表电压波腹点/电流波节点。 电压波节点、波腹点 当