射频连接器的阻抗原理
射频 阻抗 匹配 计算公式

射频阻抗匹配计算公式射频、阻抗、匹配,这几个词听起来是不是有点让人摸不着头脑?别急,让我来给您好好说道说道其中的计算公式。
咱先来说说啥是射频。
您就想象一下,射频就像是空气中快速传播的“小波浪”,比如您的手机和基站之间传递的信号,那就是射频。
而阻抗呢,您可以把它理解成电流在电路中通行的“阻力”。
这阻力大小不合适,信号传输就会出问题,就像小河流被大石头挡住,水流就不顺畅啦。
那啥叫匹配呢?匹配就是让射频信号能顺顺溜溜地传输,没有阻碍,就好比给小河流挖好了合适的河道,水就能欢快地流淌。
说到射频阻抗匹配的计算公式,常见的有史密斯圆图法、反射系数法等等。
咱先来讲讲史密斯圆图法。
这史密斯圆图就像是一张神奇的地图,您在上面能找到阻抗匹配的答案。
比如说,您知道了输入阻抗和负载阻抗,通过在这圆图上比划比划,就能算出需要添加的元件值来实现匹配。
我记得有一次,我给学生们讲这个知识点。
有个小家伙瞪着大眼睛问我:“老师,这圆图咋这么复杂呀,感觉像个迷宫。
”我笑着告诉他:“别着急,咱一步一步来,就像走迷宫找到了出口一样,会发现其实挺有趣的。
”然后我带着他们一个一个参数地分析,慢慢地,他们脸上露出了恍然大悟的表情。
再来说说反射系数法。
这反射系数就像是信号传输中的“反馈信息”,通过它能知道阻抗匹配的情况。
计算反射系数的公式看起来有点复杂,但是只要理解了其中的原理,也就不那么难了。
总之,射频阻抗匹配的计算公式虽然有点让人头疼,但只要您耐心琢磨,多做几道练习题,就一定能掌握。
就像学骑自行车,一开始可能摇摇晃晃,但多练几次,就能稳稳当当上路啦。
希望我讲的这些能让您对射频阻抗匹配的计算公式有更清楚的了解,加油!。
射频同轴连接器设计理论基础

学习好资料_____________________________________________射频传输线、连接元件和过渡元件简述第一节射频传输线__________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________射频同轴连接器的设计1970.12一、同轴传输线的特性阻抗1 同轴传输线的特性阻抗的一般公式射频同轴连接器由一段同轴传输线、连接机构绝缘支架组成。
详解射频电路中的电阻,电容和电感

详解射频电路中的电阻,电容和电感电阻,电容和电感是电子线路中最常用的元器件,在低频电子线路或者直流电路中,这些元器件的特性很一致。
但是在射频电路中又会是什么情况呢?No.1 电阻电阻是在电子线路中最常用的基础元件之一,基本功能是将电能转换成热产生电压降。
电子电路中,一个或多个电阻可构成降压或分压电路用于器件的直流偏置,也可用作直流或射频电路的负载电阻完成某些特定功能。
通常,主要有以下几种类型电阻:高密度碳介质合成电阻、镍或其他材料的线绕电阻、温度稳定材料的金属膜电阻和铝或铍基材料薄膜片电阻。
这些电阻的应用场合与它们的构成材料、结构尺寸、成本价格、电气性能有关。
在射频/微波电子电路中使用最多的是薄膜片电阻,一般使用表面贴装元件(SMD)。
单片微波集成电路中使用的电阻有三类:半导体电阻、沉积金属膜电阻以及金属和介质的混合物。
物质的电阻的大小与物质内部电子和空穴的迁移率有关。
从外部看,物质的体电阻与电导率σ和物质的体积L×W×H有关,即在射频应用中,电阻的等效电路比较复杂,不仅具有阻值,还会有引线电感和线间寄生电容,其性质将不再是纯电阻,而是“阻”与“抗”兼有,具体等效电路如图2-4所示。
图中Ca表示电荷分离效应,也就是电阻引脚的极板间等效电容;Cb表示引线间电容;L为引线电感。
对于线绕电阻,其等效电路还要考虑线绕部分造成的电感量L1和绕线间的电容C1,引线间电容Cb与内部的绕线电容相比一般较小,可以忽略,等效电路如图2-5所示。
以500Ω金属膜电阻为例(等效电路见图2-4),设两端的引线长度各为2.5cm,引线半径为0.2032mm,材料为铜,已知Ca为5pF,根据式(2-3)计算引线电感,并求出图2-4等效电路的总阻抗对频率的变化曲线,如图2-6所示。
从图2-6中可以看出,在低频率下阻抗即等于电阻R,而随着频率的升高达到10MHz以上,电容Ca的影响开始占优,导致总阻抗降低;当频率达到20GHz左右时,出现了并联谐振点;越过谐振点后,引线电感的影响开始表现出来,阻抗又加大并逐渐表现为开路或有限阻抗值。
射频阻抗相位-概述说明以及解释

射频阻抗相位-概述说明以及解释1.引言1.1 概述射频阻抗相位是指在射频电路中,电流和电压之间存在一定相位差的现象。
相位是描述两个波形在时间上的关系,而阻抗是描述电路对电流和电压的阻碍程度。
射频阻抗相位的研究对于理解和设计射频电路至关重要。
在射频电路中,阻抗的大小和相位的变化会对信号传输和电路性能产生直接影响。
了解和掌握射频阻抗相位的概念和特点,能够帮助我们更好地理解电路中的能量传递和信号处理过程,进而优化电路的性能。
射频阻抗相位的特点一般表现为频率依赖性和相角变化。
频率依赖性指的是射频阻抗相位随着频率的变化而变化,相角的变化可以被用来描述信号的相对延迟或超前现象。
对于特定的电路元件或电路结构,其阻抗相位特性可能还会受到其他因素的影响,如温度、材料特性等。
在射频电路设计中,准确地了解和控制射频阻抗相位是至关重要的。
合理选择和匹配射频阻抗相位可以实现信号的最大传输效率,并减少信号在传输过程中的波动和损耗。
本文将从射频阻抗相位的定义和意义开始介绍,然后深入探讨射频阻抗相位的概念和特点。
最后,我们将总结射频阻抗相位的重要性,并对未来的研究方向进行展望。
通过阅读本文,读者将能够全面了解射频阻抗相位的相关知识,并在实际应用中更好地理解和应用这一概念。
1.2 文章结构本文主要分为三个部分进行阐述,分别是引言、正文和结论。
在引言部分,首先概述了该篇文章的主题——射频阻抗相位,并简要介绍了文章的整体结构。
其次,明确了本文的目的,即通过对射频阻抗相位的探讨,揭示其在相关领域中的重要性和潜在应用价值。
接下来是正文部分,本部分包含了两个主要章节。
首先,在2.1小节,将对射频阻抗的定义和意义进行详细阐述,解释射频阻抗在电子通信、无线电频谱和天线设计等方面的重要作用,以及对系统性能和信号传输质量的影响。
其次,在2.2小节,将对射频阻抗相位的概念和特点进行探讨,解析其与射频信号相位的相关性、频率响应和频域特性等内容。
最后是结论部分,将在3.1小节对射频阻抗相位的重要性进行总结,并指出在未来的研究中该领域仍有一些问题和方向需要进一步探索和解决。
射频连接器工作原理

射频连接器工作原理
射频连接器的工作原理基于射频信号传输的原理,主要包括以下几个方面:
1. 阻抗匹配:射频连接器通过设计合适的阻抗来匹配信号源和负载之间的阻抗,以最大限度地减少反射和信号损耗。
2. 屏蔽和绝缘:射频连接器通常具有屏蔽和绝缘功能,以防止外部干扰和信号串扰,确保信号的清晰传输。
3. 机械结构:射频连接器采用特殊的机械结构,例如螺纹连接或卡口连接,以提供牢固的物理连接,并确保信号传输的稳定性。
4. 同轴传输:射频同轴连接器通过同轴电缆传输信号。
其基本原理是使两个导体之间的电磁场能够连续传输并尽可能少地受到干扰和损耗。
在连接器中,插头和插座均包含中心导体和外壳,当插头插入插座时,针眼和阻碍环之间形成一个无缝的通路,可以传输丰富的高频信号。
为了确保射频连接器的稳定和可靠工作,还需要经过充分的测试和校验。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
射频系统中的50欧姆特性阻抗

射频系统中的50欧姆特性阻抗射频行业里,经常会听到一些说法,这根电缆的特性阻抗是50欧姆,这条微带线的特性阻抗是50欧姆等等。
此时很多初学者或者行业外的人就范嘀咕了:什么??导线的阻抗有50欧姆?那这根导线的质量也太差了吧!什么??一米长阻抗为50欧姆的微波电缆要500rmb??你在逗我吗?没错,射频单盘中的信号走线大多是特性阻抗为50欧姆的微带线;一根一米长,可以传输最高频率为20GHZ信号的50欧姆同轴电缆要500rmb。
造成这些误解的原因,我们要区分两个物理量:一个是阻抗;一个是特性阻抗。
后者相对前者多了特性二字。
阻抗表示导体对电流阻碍作用的大小。
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
电阻的单位是欧姆。
特性阻抗,是射频传输线影响高频电波电压、电流的幅值和相位变化的固有特性,等于各处的电压与电流的比值,特性阻抗的单位也是欧姆。
要理解特性阻抗的概念,我们先要弄清楚什么是传输线。
简单的说,传输线就是能够传输信号的连接线。
电源线,视频线,USB连接线,PCB板上的走线,都可以称为传输线。
如果传输线上传输的信号是低频信号,假设是1KHz,那么信号的波长就是300公里(假设信号速度为光速),即使传输线的长度有1米长,相对于信号来说还是很短的,传输线对信号的幅度和相位影响是很小的。
但是对于高速信号来说,假设信号频率提高到300MHz,信号波长就减小到1米,这时候1米的传输线和信号的波长已经完全可以比较,在传输线上就会存在波动效应,在传输线上的不同点上的电压电流就会不同。
在这种情下,我们就不能忽略传输线对信号造成的影响。
传输线相对信号来说就是一段线,我们要用长线传输里的理论来解决问题。
在传输线是长线的前提下,传输线的模型不再是一根阻抗很低的导线模型,而是分布参数网络。
如图1所示,传输线经常用双线来示意,图1中无穷小长度△z的一段线可以模拟为图2中的一个集总元件电路,其中R,L,G,C为单位长度的量,定义如下:R表示单位长度的串联电阻,单位为/ML表示单位长度的串联电感,单位为H/MG表示单位长度的并联电导,单位为S/MC表示单位长度的并联电容,单位为F/M信号在传输线中传输的过程中,在信号到达的一个点,传输线和参考平面之间会形成电场,会产生电流和电压,电压和电流的比值就是这根导线的特性阻抗Z。
射频同轴连接器特性阻抗的计算

射频同轴连接器特性阻抗的计算文章介绍了射频同轴连接器特性阻抗的计算方法之一,快速简便的获得阻抗值,方便采购与检验等环节。
标签:同轴连接器;射频转接器;特性阻抗;阻抗匹配1 前言微波技术在新世纪得到更广泛的发展,作为微波技术的重要器件射频同轴连接器显得至关重要,选择匹配的连接器可以提高系统的性能。
而作为选择连接器的重要因素,阻抗匹配显得很重要,了解和掌握阻抗的计算方法可以一定程度的保证器件选择、产品进货检验等。
2 射频同轴连接器简介用于射频同轴馈线系统的连接器通称为射频同轴连接器。
射频同轴连接器按连接方式分类为:螺纹式连接器,卡口式连接器,推入式连接器,推入锁紧式连接器。
常用的射频同轴连接器有SMA型、SMB型、SSMB型、N型、BNC型、TNC型等。
射频同轴连接器电气性能方面包括特性阻抗、耐压、最高工作频率等因素,特性阻抗是连接器与传输系统及电缆的阻抗匹配,是选择射频同轴连接器的主要指标,阻抗不匹配会导致系统性能的很大下降。
通过计算的阻抗来选择匹配的连接器,方便采购、检验及设计。
利用射频同轴连接器的结构尺寸计算其阻抗值的方法,快速简便。
3 射频同轴连接器特性阻抗的计算射频同轴连接器的特性阻抗主要依据其外导体的内直径和内导体的外直径以及和填充的介质共同决定的。
如图1所示3.3 实例2BNC 型连接器的特性阻抗:BNC 型连接器使用于低功率,按特性阻抗分为50Ω和75Ω两种。
不同于其它类型连接器的特点是50Ω与75Ω的内导体与外导体的尺寸一样,构成特性阻抗不同的区别在是否填充介质,也就是说有一种阻抗的连接器的填充是空气。
75Ω特性阻抗的连接器没有填充介质,即空气介质(εr=1)。
50Ω特性阻抗的在内外导体之间填充的是常见的聚四氟乙烯介质,εr大约在2.2-2.4之间。
BNC 型连接器外导体的内直径的标称值是6.5mm,内导体的外直径是2.06-2.21mm。
同样对于外导体内直径的标称值由于机加工过程所造成的±0.05mm的误差范围,这样就可以算出在有无介质条件下的BNC 型射频同轴连接器的特性阻抗。
射频微波电阻-概述说明以及解释

射频微波电阻-概述说明以及解释1.引言1.1 概述射频微波电阻是一种在射频和微波电路中广泛应用的电子元器件。
它能够在电路中提供特定的电阻值,并能够有效地限制电流的流动。
射频微波电阻的主要作用是消耗电流的能量,将其转化为热能,以防止其在电路中产生反射和干扰。
射频微波电阻的原理是基于电阻材料的电阻特性和射频微波信号的特点。
电阻材料通常是金属或碳基材料,具有一定的电阻率和频率特性。
当射频微波信号通过电阻材料时,信号中的能量会被电阻材料吸收,使得电流在电路中产生阻碍。
这种阻碍作用能够有效地控制电路中的信号流动,提高电路的稳定性和性能。
射频微波电阻在通信、雷达、无线电、航天等领域中起着非常重要的作用。
在通信系统中,射频微波电阻用于匹配电路,确保信号能够有效地发送和接收。
在雷达系统中,射频微波电阻用于调节波导中的波阻抗,以提高雷达的探测和测量性能。
在航天系统中,射频微波电阻用于抑制电磁干扰,保障航天器的正常运行。
射频微波电阻在未来有着广阔的应用前景。
随着通信技术的不断发展,射频微波电路的需求将越来越大。
人们对于信号传输质量和系统性能的要求也越来越高。
射频微波电阻作为一种关键的电子元器件,将继续发挥着重要的作用,并得到进一步的研究和应用。
综上所述,射频微波电阻是一种在射频和微波电路中广泛应用的电子元器件。
它能够有效地控制电路中的信号流动,提高电路的稳定性和性能。
在通信、雷达、无线电、航天等领域中具有重要的作用,并且在未来有着广阔的应用前景。
1.2 文章结构文章结构是指文章整体呈现的组织框架,它有助于读者理解文章的逻辑结构和内容安排。
本文的结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分是文章的开篇,旨在概述文章的主题,并介绍文章的结构和目的。
在引言中,我们将简要介绍射频微波电阻的定义和原理,以及射频微波电阻在不同领域的应用情况。
正文部分是整篇文章的核心,详细介绍射频微波电阻的定义和原理,以及其在各个领域的应用。
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阻抗匹配与史密斯(Smith)圆图:基本原理在处理RF系统的实际应用问题时,总会遇到一些非常困难的工作,对各部分级联电路的不同阻抗进行匹配就是其中之一。
一般情况下,需要进行匹配的电路包括天线与低噪声放大器(LNA)之间的匹配、功率放大器输出(RFOUT)与天线之间的匹配、LNA/VCO 输出与混频器输入之间的匹配。
匹配的目的是为了保证信号或能量有效地从“信号源”传送到“负载”。
在高频端,寄生元件(比如连线上的电感、板层之间的电容和导体的电阻)对匹配网络具有明显的、不可预知的影响。
频率在数十兆赫兹以上时,理论计算和仿真已经远远不能满足要求,为了得到适当的最终结果,还必须考虑在实验室中进行的RF测试、并进行适当调谐。
需要用计算值确定电路的结构类型和相应的目标元件值。
有很多种阻抗匹配的方法,包括∙计算机仿真:由于这类软件是为不同功能设计的而不只是用于阻抗匹配,所以使用起来比较复杂。
设计者必须熟悉用正确的格式输入众多的数据。
设计人员还需要具有从大量的输出结果中找到有用数据的技能。
另外,除非计算机是专门为这个用途制造的,否则电路仿真软件不可能预装在计算机上。
∙手工计算:这是一种极其繁琐的方法,因为需要用到较长(“几公里”)的计算公式、并且被处理的数据多为复数。
∙经验:只有在RF领域工作过多年的人才能使用这种方法。
总之,它只适合于资深的专家。
∙史密斯圆图:本文要重点讨论的内容。
本文的主要目的是复习史密斯圆图的结构和背景知识,并且总结它在实际中的应用方法。
讨论的主题包括参数的实际范例,比如找出匹配网络元件的数值。
当然,史密斯圆图不仅能够为我们找出最大功率传输的匹配网络,还能帮助设计者优化噪声系数,确定品质因数的影响以及进行稳定性分析。
图1. 阻抗和史密斯圆图基础基础知识在介绍史密斯圆图的使用之前,最好回顾一下RF环境下(大于100MHz) IC连线的电磁波传播现象。
这对RS-485传输线、PA和天线之间的连接、LNA和下变频器/混频器之间的连接等应用都是有效的。
大家都知道,要使信号源传送到负载的功率最大,信号源阻抗必须等于负载的共轭阻抗,即:R S + jXS= RL- jXL图2. 表达式RS + jXS= RL- jXL的等效图在这个条件下,从信号源到负载传输的能量最大。
另外,为有效传输功率,满足这个条件可以避免能量从负载反射到信号源,尤其是在诸如视频传输、RF或微波网络的高频应用环境更是如此。
史密斯圆图史密斯圆图是由很多圆周交织在一起的一个图。
正确的使用它,可以在不作任何计算的前提下得到一个表面上看非常复杂的系统的匹配阻抗,唯一需要作的就是沿着圆周线读取并跟踪数据。
史密斯圆图是反射系数(伽马,以符号Γ表示)的极座标图。
反射系数也可以从数学上定义为单端口散射参数,即s11。
史密斯圆图是通过验证阻抗匹配的负载产生的。
这里我们不直接考虑阻抗,而是用反射系数ΓL,反射系数可以反映负载的特性(如导纳、增益、跨导),在处理RF频率的问题时ΓL更加有用。
我们知道反射系数定义为反射波电压与入射波电压之比:图3. 负载阻抗负载反射信号的强度取决于信号源阻抗与负载阻抗的失配程度。
反射系数的表达式定义为:由于阻抗是复数,反射系数也是复数。
为了减少未知参数的数量,可以固化一个经常出现并且在应用中经常使用的参数。
这里Z(特性阻抗)通常为常数并且是实数,是常用的归一化标准值,如50Ω、75Ω、100Ω和600Ω。
于是我们可以定义归一化的负载阻抗:据此,将反射系数的公式重新写为:从上式我们可以看到负载阻抗与其反射系数间的直接关系。
但是这个关系式是一个复数,所以并不实用。
我们可以把史密斯圆图当作上述方程的图形表示。
为了建立圆图,方程必需重新整理以符合标准几何图形的形式(如圆或射线)。
首先,由方程2.3求解出;并且令等式2.5的实部和虚部相等,得到两个独立的关系式:重新整理等式2.6,经过等式2.8至2.13得到最终的方程2.14。
这个方程是在复平面(Γr, Γi)上、圆的参数方程(x - a)² + (y - b)² = R²,它以[r/(r + 1), 0]为圆心,半径为1/(1 + r)。
更多细节参见图4a。
图4a. 圆周上的点表示具有相同实部的阻抗。
例如,r = 1的圆,以(0.5, 0)为圆心,半径为0.5。
它包含了代表反射零点的原点(0, 0) (负载与特性阻抗相匹配)。
以(0, 0)为圆心、半径为1的圆代表负载短路。
负载开路时,圆退化为一个点(以1, 0为圆心,半径为零)。
与此对应的是最大的反射系数1,即所有的入射波都被反射回来。
在作史密斯圆图时,有一些需要注意的问题。
下面是最重要的几个方面:∙所有的圆周只有一个相同的,唯一的交点(1, 0)。
∙代表0Ω、也就是没有电阻(r = 0)的圆是最大的圆。
∙无限大的电阻对应的圆退化为一个点(1, 0)∙实际中没有负的电阻,如果出现负阻值,有可能产生振荡。
∙选择一个对应于新电阻值的圆周就等于选择了一个新的电阻。
作图经过等式2.15至2.18的变换,2.7式可以推导出另一个参数方程,方程2.19。
同样,2.19也是在复平面(Γr, Γi)上的圆的参数方程(x - a)² + (y - b)² = R²,它的圆心为(1, 1/x),半径1/x。
更多细节参见图4b。
图4b. 圆周上的点表示具有相同虚部x的阻抗。
例如,× = 1的圆以(1, 1)为圆心,半径为1。
所有的圆(x为常数)都包括点(1, 0)。
与实部圆周不同的是,x既可以是正数也可以是负数。
这说明复平面下半部是其上半部的镜像。
所有圆的圆心都在一条经过横轴上1点的垂直线上。
完成圆图为了完成史密斯圆图,我们将两簇圆周放在一起。
可以发现一簇圆周的所有圆会与另一簇圆周的所有圆相交。
若已知阻抗为r + jx,只需要找到对应于r和x的两个圆周的交点就可以得到相应的反射系数。
可互换性上述过程是可逆的,如果已知反射系数,可以找到两个圆周的交点从而读取相应的r和×的值。
过程如下:∙确定阻抗在史密斯圆图上的对应点∙找到与此阻抗对应的反射系数(Γ)∙已知特性阻抗和Γ,找出阻抗∙将阻抗转换为导纳∙找出等效的阻抗∙找出与反射系数对应的元件值(尤其是匹配网络的元件,见图7)推论因为史密斯圆图是一种基于图形的解法,所得结果的精确度直接依赖于图形的精度。
下面是一个用史密斯圆图表示的RF应用实例:例:已知特性阻抗为50Ω,负载阻抗如下:Z 1 = 100 + j50ΩZ2= 75 - j100ΩZ3= j200ΩZ4= 150ΩZ 5 = ∞ (an open circuit) Z6= 0 (a short circuit) Z7= 50ΩZ8= 184 - j900Ω对上面的值进行归一化并标示在圆图中(见图5):z 1 = 2 + j z2= 1.5 - j2 z3= j4 z4= 3z 5 = 8 z6= 0 z7= 1 z8= 3.68 - j18图5. 史密斯圆图上的点现在可以通过图5的圆图直接解出反射系数Γ。
画出阻抗点(等阻抗圆和等电抗圆的交点),只要读出它们在直角坐标水平轴和垂直轴上的投影,就得到了反射系数的实部Γr和虚部Γi (见图6)。
该范例中可能存在八种情况,在图6所示史密斯圆图上可以直接得到对应的反射系数Γ:Γ1 = 0.4 + 0.2j Γ2 = 0.51 - 0.4j Γ3 = 0.875 + 0.48j Γ4 = 0.5Γ5 = 1 Γ6 = -1 Γ7 = 0 Γ8 = 0.96 - 0.1j图6. 从X-Y轴直接读出反射系数Γ的实部和虚部用导纳表示史密斯圆图是用阻抗(电阻和电抗)建立的。
一旦作出了史密斯圆图,就可以用它分析串联和并联情况下的参数。
可以添加新的串联元件,确定新增元件的影响只需沿着圆周移动到它们相应的数值即可。
然而,增加并联元件时分析过程就不是这么简单了,需要考虑其它的参数。
通常,利用导纳更容易处理并联元件。
我们知道,根据定义Y = 1/Z,Z = 1/Y。
导纳的单位是姆欧或者Ω-1 (早些时候导纳的单位是西门子或S)。
并且,如果Z是复数,则Y也一定是复数。
所以Y = G + jB (2.20),其中G叫作元件的“电导”,B称“电纳”。
在演算的时候应该小心谨慎,按照似乎合乎逻辑的假设,可以得出:G = 1/R及B = 1/X,然而实际情况并非如此,这样计算会导致结果错误。
,得出y = g + jb。
但是如何计算反射系数呢?通过下面的式子进行推导:用导纳表示时,第一件要做的事是归一化, y = Y/Y结果是G的表达式符号与z相反,并有Γ(y) = -Γ(z)。
如果知道z,就能通过将的符号取反找到一个与(0, 0)的距离相等但在反方向的点。
围绕原点旋转180°可以得到同样的结果(见图7)。
图7. 180°度旋转后的结果当然,表面上看新的点好像是一个不同的阻抗,实际上Z和1/Z表示的是同一个元件。
(在史密斯圆图上,不同的值对应不同的点并具有不同的反射系数,依次类推)出现这种情况的原因是我们的图形本身是一个阻抗图,而新的点代表的是一个导纳。
因此在圆图上读出的数值单位是西门子。
尽管用这种方法就可以进行转换,但是在解决很多并联元件电路的问题时仍不适用。
导纳圆图在前面的讨论中,我们看到阻抗圆图上的每一个点都可以通过以Γ复平面原点为中心旋转180°后得到与之对应的导纳点。
于是,将整个阻抗圆图旋转180°就得到了导纳圆图。
这种方法十分方便,它使我们不用建立一个新图。
所有圆周的交点(等电导圆和等电纳圆)自然出现在点(-1, 0)。
使用导纳圆图,使得添加并联元件变得很容易。
在数学上,导纳圆图由下面的公式构造:解这个方程:接下来,令方程3.3的实部和虚部相等,我们得到两个新的独立的关系:从等式3.4,我们可以推导出下面的式子:它也是复平面(Γr, Γi)上圆的参数方程(x - a)² + (y - b)² = R² (方程3.12),以[g/(g + 1), 0]为圆心,半径为1/(1 + g)。
从等式3.5,我们可以推导出下面的式子:同样得到(x - a)² + (y - b)² = R²型的参数方程(方程3.17)。
求解等效阻抗当解决同时存在串联和并联元件的混合电路时,可以使用同一个史密斯圆图,在需要进行从z到y或从y到z的转换时将图形旋转。
= 50Ω进行了归一化)。
串联电抗(x)对电感元件而言为正数,对电容元件而言为负数。
而考虑图8所示网络(其中的元件以Z电纳(b)对电容元件而言为正数,对电感元件而言为负数。