- 1、本文档共2页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
[例1- 1]一根特性阻抗为50 Ω、 长度为0.1875m的无耗均匀传输线, 其工作频率为200MHz, 终端接有负载Zl=40+j30 (Ω), 试求其输入阻抗。
解: 由工作频率f=200MHz得相移常数β=2πf/c=4π/3。将Zl=40+j30 (Ω), Z0=50,z=l=0.1875及β值代入式(1- 2- 3),有
[例1-2]一根75Ω均匀无耗传输线, 终端接有负载Zl=Rl+jXl, 欲使线上电压驻波比为3, 则负载的实部Rl和虚部Xl应满足什么关系?
解: 由驻波比ρ=3, 可得终端反射系数的模值应为
将Zl=Rl+jXl, Z0=75代入上式, 整理得负载的实部Rl和虚部Xl应满足的关系式为
(Rl-125)2+X21=1002即负载的实部Rl和虚部Xl应在圆心为(125, 0)、半径为100的圆上, 上半圆对应负载为感抗, 而下半圆对应负载为容抗。
[例 1- 3]设有一无耗传输线, 终端接有负载Zl=40-j30(Ω):
①要使传输线上驻波比最小, 则该传输线的特性阻抗应取多少?
②此时最小的反射系数及驻波比各为多少?
③离终端最近的波节点位置在何处?
④画出特性阻抗与驻波比的关系曲线。
解: ① 要使线上驻波比最小, 实质上只要使终端反射系数的模值最小,即
将上式对Z0求导, 并令其为零, 经整理可得 402+302-Z02=0即Z0=50Ω。 这就是说, 当特性阻抗Z0=50Ω时终端反射系数最小, 从而驻波比也为最小。
② 此时终端反射系数及驻波比分别为
③ 由于终端为容性负载, 故离终端的第一个电压波节点位置为
④ 终端负载一定时, 传输线特性阻抗与驻波系数的关系曲线如图 1- 7 所示。其中负载阻抗Zl=40-j30 (Ω)。由图可见,当Z0=50Ω时驻波比最小, 与前面的计算相吻合。
图 1- 7 特性阻抗与驻波系数的关系曲线
[例 1-4]现有同轴型三路功率分配器,如图1-10所示,设该功分器在2.5GHz-5.5GHz频率范围内其输入端的输入驻波比均小于等于1.5,插入损耗为,设输入功率被平均地分配到各个输出端口,试计算(1)输入端的回波损耗(用分贝表示);(2)每个输出端口得到输出功率与输入端总输入功率的比值(用百分比表示)。
解(1)由于驻波比为1.5,因而反射系数的大小为
故输入端的回波损耗为
于是,
可见,由于输入失配,有4%的功率返回到输入端口。
图1-10 三路功率分配示意图
(2)设传输功率为,由于插入损耗为,故有
该功率均匀分配到三个端口,则每个输出端口得到输出功率与输入端口总输入功率的比值应为
因此有
可见,输入功分器的功率分可分为反射功率,输出功率和损耗功率三部分。
[例 1-5]设无耗传输线的特性阻抗为50 Ω, 工作频率为300MHz, 终端接有负载Zl=25+j75(Ω), 试求串联短路匹配支节离负载的距离l1及短路支节的长度l2。
解: 由工作频率f=300MHz, 得工作波长λ =1m。
终端反射系数
驻波系数
第一波腹点位置
调配支节位置
调配支节的长度
或
[例1-6] 已知传输线的特性阻抗Z0=50Ω,如图1-22所示。 假设传输线的负载阻抗为Zl=25+j25Ω,求离负载z=0.2λ处的等效阻抗。
图 1-22 Smith圆图示例一
解:先求出归一化负载阻抗,在圆图上找出与此相对应的点P1, 以圆图中心点O为中心,以OP1为半径,顺时针(向电源方向)旋转0.2λ到达P2点,查出P2点的归一化阻抗为2-j1.04Ω,将其乘以特性阻抗即可得到z=0.2λ处的等效阻抗为100-j52 Ω。
【例1-7】特性阻抗Z0=50Ω的无耗传输线上测得驻波比ρ=5,电压最小点出现在z=λ/3,求负载阻抗。
图 1-23 Smith圆图示例二
解:电压波节点处等效阻抗为一纯电阻,此点落在圆图的左半实轴上,从rmin=0.2点沿等ρ(ρ=5)的圆反时针(向负载方向)转λ/3, 得到归一化负载为
故负载阻抗为
例1-8设负载阻抗为Zl=100+j50Ω接入特性阻抗为Z0=50Ω的传输线上,如图1-24所示,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l及离负载的距离d。
图 1-24 Smith圆图示例三
解:归一化负载阻抗
它在圆图上的位于P1点,相应的归一化导纳为
在圆图上的位于过匹配点O与OP1相
对称的位置点P2上,其对应的向电源方向的电长度为0.463,负载反射系数Γl=0.4+j0.2=0.447∠0.464。将点P2沿等|Γl|圆顺时针旋转与g=1的电导圆交于两点A, B:
A点的导纳为
对应的电长度为0.159, B点的导纳为 ,对应的电长度为0.
文档评论(0)