阻抗圆图应用

Z0=50Ω, Vmax=2.5V,Vmin=1V;VSWR=2.5 Zin=(0.7-j0.72)*50 λ=10cm ; dmin/λ=0.125
Z0
Z0
ZL
14
PROBLEM 1 已知:无损耗传输线,长度为0.434倍的波长,特征阻抗
为100欧,终端负载阻抗为260+j180(欧) 求:(1)输入端电压反射系数;(2)驻波比;(3)输入阻抗; (4)线上距离负载最近的电压最大点的位置
SC
90
O
0
0.25
-90 0.125 0.375
i
x=1 x=0.5 x=2 r=2 r=0.5 x=-0.5 x=-1 r=1 (1,0) x=-2
r
POC
x=0 r=0
2
例题1:求输入阻抗
已知: 无损耗传输线,特征阻抗50欧,长度为0.1波长,终端短路 解法一:直接利用阻抗公式
Zin Z0 ZL
分析: (1)λ=0.4m,SWR=3 (2) j L
L | L | e
Z0 ZL
9
| L || |
SWR 1 0.5 SRW 1
方法一:直接法
λ=0.4m,SW(l)| dmin 5cm ZL
|Vmax| |Vmin|
反射波的相对相位是以下函数的“相角”
Гin=0.6(69度) ;SWR=4, Zin=(0.7+j1.2)*100 dmax=0.03λ
15
PROBLEM 2 • 一传输线的特性阻抗为100欧姆,测得线上 的驻波比为2.5,又知负载阻抗是一个小于 特性阻抗的纯电阻,试求: • 1.负载阻抗是多少 • 2.传输线终端反射系数是多少 • 3.离负载0.1λ处,传输线的输入阻抗Zin是 多少 • (40Ω)(-0.429)(57+j57)
Outline
上次课内容 Smith圆图之阻抗圆图介绍 本次课内容 阻抗圆图应用
反射系数 输入阻抗 驻波比 负载阻抗
导纳圆图
1
Smith圆图(阻抗圆图)
0.125
• • • • • • • • • •
反射系数同心圆,半径都在1里面 一条纯阻线,分开两半电阻圆 0 纯阻线好计算,左边小,右边大 依次找到短路、匹配和开路点 电抗圆,对称纯阻线两边 感性容性上下分两半 接有负载的传输线,对应一个反射系数圆 驻波比不用算,直接找它相交的纯阻线右边点 顺向源,逆向负载不要记反 P 想要的结果都在图里面。
1 Z in zl
归一情况 1 yl zl
(12)
(13)
22
Smith圆图的基本构成
阻抗 Z 反演——导纳 Y
阻抗圆图 r x
导纳圆图 g b
i ( z) ( z)
电压振幅值腹点 电流振幅值腹点
电压振幅值节点
开路点 短路点
电流振幅值节点
短路点 开路点
23
圆图的应用概述
• 作为一个重要的图解工具,广泛应用于微波与天 线技术中
l 4
Z in4 Z L jZ 0 tg ( l ) 2 1 lim Z 0 Z 0 Z jZ tg ( l ) Z l 0 L L 2
对应
1 g 4
非归一情况 Z 02 yl zl 阻抗变换
17
导纳圆图
18
Smith圆图的基本构成
导纳情况
1 1 yL 1 1
1 g 2 r i 1 g 1 g
g 1 1 1 g 1 g
2

(8)
令 yL g jb ,完全类似可导出电导圆方程
i
x=0.6
i

r
r=1.7
r
r SWR
x=0
x=0
SWR=2
7
求传输线上的负载阻抗
8
已知SWR和|Vmin|的位置,求负载阻抗
例题:一无损耗传输线,特性阻抗为50欧,终端接未知负载,测量 得到驻波比为3.0,相邻两个电压最小值点的距离为20cm,距离负 载最近的电压驻波最小值点,距负载5cm, 求:(1)负载处反射系数 (2)负载阻抗
2
2
20
Smith圆图的基本构成
b 0
圆心坐标 半径
1 i b
1 r
1 b
1
∞
±2
±1
∞ 2 1 0.5
2
21
±0.5 1 ±1 ±2 1 1
± 0.5
2
1 1 ( r 1) i b b
2
Smith圆图的基本构成
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,
方法三:利用圆图
利用圆图
d min 0.05 m

8
|Vm(l )| d min Z0 ZL
|V ma x| |V min|
SWR
i

x=0
i
r=0.6
r
x=-0.8
r
r SWR
0.5
12
a)求解过程:
(1)圆图中找E点: (SWR-1,0) (2)以圆图中心为圆点,OE为半径做小圆
A x=-2
0.833
i
B
0.145
C 0.45+j1.2
r=1
r
0.312
5
求传输线上的驻波比
6
例题2:由圆图求驻波比(SWR)
已知:无损耗传输线,Z0 50() Z L 85 j30 ()
Solution: ZL Normalize: zl R ... 1.7 j 0.6 0 In Chart: r 1.7 x 0.6
2
(9)
g 1 其中,圆心坐标是( ,0),半径为 1 g 。 1 g
(10)
19
等电导图与直线 r 1 相切。
Smith圆图的基本构成
g
圆心坐标
g r 1 g
i 0
0
0
半径 1 1 g
0
1
0
1 2
1
1 2 1 3
2
2 3
0
1 g 2 i r 1 g 1 g
d min 刻度,得到点F (3) OE向负载转动
i
2 2l
(4) 小圆与射线OF相交得到G点 (5)由G点得到“归一化负载阻抗” (6)反归一化
E

O
SWR
r
13
G F
例题 特性阻抗为50Ohm的无耗传输线端接阻抗ZL,最大和 最小驻波电压分别为2.5V和1V,相邻2个最小点的距离为 5cm。传输线先接短路线,然后接未知负载,波节点向源 方向移动1.25cm。确定负载阻抗。
转化为求输入阻抗:
Z L Z0 L Z L Z0
Rm
Rm jZ 0tg ( lm ) Z L Z0 Z 0 jRmtg ( lm )
Z0
ZL
Z0 16 .7() SWR
lm

2
Rm Zin
Z0 dmin
l
d min
Rm

2
11
Rm jZ 0tg ( lm ) Z L Z in (lm ) Z 0 ... Z 0 jRmtg ( lm )
Z0 Zin
i
0.1
l
r=0
PSC
r
r=0
PSC
i
x=0.72
z
x=0
r
x=0
zin j 0.72
Zin Z0 zin j36
4
例题
一个100米的传输线,特性阻抗100ohm,负载 ZL=100-j200,在 频率为10MHz时用史密斯圆图决定距离负载25米处的输入阻抗和导 纳 Z0=100ohm, ZL=100-j200 λ=c/f=300/10=30m d=25/30=0.833 λ =(0.5+0.333) λ Zin=45+j120 Yin=(0.26-j0.74)/100
16
PROBLEM 3
• 在接有负载的无耗传输线上,测得电压最 大值Vmax=18V,电压最小值Vmin=10V, 两相邻最小电压之间的距离是50cm,负载 与最近的一个电压最小点的距离是10cm, 求该传输线终端归一化负载阻抗是多少?
• SWR=1.8,λ=1m,dmin=0.1 λ, ZL=(0.7-j0.4)
–用于归一化阻抗与归一化导纳之间的换算 –用于传输线理论中各类问题的求解,方便的进行各参 量之间的运算 –在微波测量技术中,用于阻抗和s参量的测量数据处理 –在阻抗匹配中,成功地用于对匹配装置的分析与设计 –在微波电子线路中,用于微波集成放大器、振荡器、 混频器等的电路设计 –用作倒数表和三角函数表 –其他方面的用途有待发现…
e L e d min L d min
j d min
j d min
Z0

2

...
L 0.5e j 0.5 j 0.5
10
Z L Z0 L Z L 30 j 40 Z L Z0
方法二:间接法
24
三角函数表
x=0.5
i
r=0.87
300
r
x:30度正弦 r:30度余弦
25
下次课内容
• 信号源与负载阻抗的匹配 • 单支节匹配 • 双支节匹配
26
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史密斯圆图的原理及应用

史密斯圆图的原理及应用

史密斯圆图的原理及应用一、史密斯圆图的概述史密斯圆图(Smith Chart)是一种常用的电路设计工具,广泛应用于微波电路的设计与分析。

它可以通过坐标变换的方式将复抗匹配器的阻抗表示在一个圆图上,方便工程师快速计算和优化电路。

二、史密斯圆图的原理史密斯圆图的构建基于复平面的坐标转换技术,将复抗匹配器的阻抗表示在一个单位圆上。

具体步骤如下:1.将复抗匹配器的阻抗表示为复平面上的点,以阻抗的实部和虚部作为横纵坐标。

2.将复抗匹配器的阻抗归一化到一个标准的单位圆上,使得阻抗归一化到圆上的点表示为单位圆上的点。

3.在单位圆上绘制一系列等效电阻德曼圆,并标记常用的阻抗值。

这些等效电阻德曼圆的半径是固定的,通过变换得到的阻抗点在不同等效电阻德曼圆上的位置。

4.通过在复平面上作圆的平移和旋转操作,将复抗匹配器的阻抗点转换成单位圆上的点。

5.将复抗匹配器转换后的阻抗点与等效电阻德曼圆上的点连接,得到史密斯圆图。

三、史密斯圆图的应用1. 阻抗匹配•利用史密斯圆图可以方便地进行阻抗匹配的计算和设计。

通过在史密斯圆图上移动阻抗点,可以得到与之匹配的负载阻抗或源阻抗。

工程师可以根据需要,选择合适的匹配器或变换线来实现阻抗的最大传输。

2. 反射系数的计算•史密斯圆图也可以方便地计算反射系数。

通过在史密斯圆图上读取阻抗点对应的反射系数,工程师可以快速了解电路中的反射情况,并根据需要进行相应的优化调整。

3. 变换线设计•史密斯圆图可以帮助工程师设计不同类型的变换线,如电阻性变换线、电容性变换线和电感性变换线。

通过在史密斯圆图上进行阻抗点的变换,可以得到满足特定要求的变换线参数。

4. 频率扫描分析•在频率扫描分析中,史密斯圆图可以帮助工程师分析电路在不同频率下的阻抗变化情况。

通过在史密斯圆图上绘制多个频率下的阻抗点,可以得到电路的频率响应特性。

5. 负载匹配•史密斯圆图也可以应用于负载匹配。

通过在史密斯圆图上绘制负载阻抗曲线和源阻抗曲线,可以找到使得负载与源之间产生最小干扰的最佳匹配点。

第节 Smith 圆图及应用阻抗匹配

第节 Smith 圆图及应用阻抗匹配

(1) /4阻抗变换器匹配方法
此处接/4阻抗 变换器
Z 01 Z 0 Rl
Zin Z0
Z0
第一个电压波节点 所处的位置
/4
Z0
Z01
电容性负载
l1
4
l
4
l1
Z0
Z01
Z0
Zi n=Z0
Rx=Z0/
Z0
第一个电压波腹点 所处的位置
/4
Z0
Z01
电感性负载
Zl Rl jX l
l1
4
在圆图上做直线找到P1点相对中心点对称的P2点, P2点即是归一化负载导纳(查图得其归一化导纳即为0.4-j0.2)对应位置; P2点对应的向电源方向的电长度为0.463 ;
将P2点沿等l圆顺时针旋转与匹配电导圆交于A点B 点
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。
纯电导线
g=1 匹配圆
开路点
匹配点
短路点
纯电纳圆
下半圆电感性
b=-1电纳圆弧
《微波技术与天线》
[例1-8]设负载阻抗为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:
A
B
0.463 负载阻抗归一化2+j,并在圆图上找到与相对应的点P1;
(1)支节离负载的距离为
d1=(0.5-0.463) +0.159 =0.196 d2=(0.5-0.463) +0.338 =0.375
0.159 0.125
A B
(2)短路支节的长度:

《阻抗圆图和导纳圆》课件

《阻抗圆图和导纳圆》课件
滤波器设计
利用阻抗圆图可以方便地设计各种滤波器,通过在圆图上 选择合适的阻抗值,实现特定频率范围的信号通过或抑制 。
振荡器调谐
阻抗圆图在振荡器调谐中也发挥了重要作用,通过调整电 路元件的阻抗值,可以改变振荡器的频率和稳定性。
导纳圆图在电路分析中的应用实例
导纳分析
导纳圆图用于分析电路中的导纳值,通过测量导纳值可以判断电 路的稳定性以及元件的性能参数。
定义与性质
阻抗圆图是一种用于表示阻抗复平面 上的图形,其中实部表示电阻,虚部 表示电抗。它通过图形表示阻抗随频 率上的点,可以分析 电路的频率响应、稳定性以及阻抗匹 配等问题。
在电子工程、通信工程和控制系统等 领域中,阻抗圆图被广泛应用于分析 和设计各种电路和系统。
音频工程
阻抗圆图和导纳圆图在音频工程中用于设计和分 析音频设备的性能,如音箱、耳机等。
3
通信工程
阻抗圆图和导纳圆图在通信工程中用于研究信号 传输和处理过程中的阻抗和导纳特性,有助于提 高通信系统的性能。
阻抗圆图和导纳圆
05
图的扩展知识
阻抗圆图和导纳圆图在交流电路中的应用
阻抗圆图和导纳圆图是交流电路分析中常用的工具,用于表示元件的阻抗和导纳随 频率变化的关系。
导纳圆图的特性分析
定义与性质
导纳圆图是表示导纳复平面的图 形,其中实部表示电导,虚部表 示电纳。它用于表示导纳随频率
的变化关系。
应用领域
在电子工程和通信工程中,导纳 圆图被用于分析和设计交流电路
和系统。
解析方法
通过观察导纳圆图上的点,可以 分析电路的导纳特性、传输函数
以及稳定性等问题。
阻抗圆图和导纳圆图的比较分析
转换公式
Z = 1/Y,其中Z为阻抗,Y为导 纳。

如何利用史密斯圆图匹配阻抗

如何利用史密斯圆图匹配阻抗

如何利用史密斯圆图匹配阻抗(教程)先上张主角 SMITCH圆图!!
先来点基础的东西。

史密斯圆图红色的代表阻抗圆,蓝色的代表导纳圆!!
先以红色线为例!
圆中间水平线是纯阻抗线,如果有点落在该直线上,表示的是纯电阻!!
例如一个100欧的电阻,就在中间那条线上用红色标2.0的地方;15欧的电阻就落在中间红色标0.3的点上!
水平线上方是感抗线,下方是容抗线;落在线上方的点,用电路表示,就是一个电阻串联一个电感,落在线下方的点,是一个电阻串联
一个电容。

图上的圆表示等阻抗线,落在圆上的点阻抗都相等,向上的弧线表示等感抗线,向下的弧线表示等容抗线!!
看图好点
接着讲蓝色线。

因为导纳是阻抗的倒数,所以,很多概念都很相似。

中间的是电导线,图上的圆表示等电导圆,向上的是等电纳线,向下的是等电抗线!
转入正题:
用该图进行阻抗匹配计算的基本原则是:
是感要补容,是容要加感,是高阻要想办法往低走,是低阻要想办法抬高。

无论在任何位置,均要向50欧(中点)靠拢。

进行匹配时候,在等阻抗圆以及等电导圆上进行换算。

下图表示的是变化趋势!
以图上B点为例,如何进行阻抗匹配!!
B点所在位置为40+50j,
先顺着等电导圆,运动到B1点,再顺着等阻抗圆,运行到终点(50欧)。

按照上贴的运动规律,电路先并电容,再串电感。

由此完成阻抗匹配。

匹配方法讲完了,具体数值可通过RFSIM99计算!!。

用史密斯圆图做RF阻抗匹配课件

用史密斯圆图做RF阻抗匹配课件
性、元件参数等。
解决方案
通过使用史密斯圆图,可以方便 地找到最佳的阻抗匹配点,并设
计出相应的匹配网络。
案例分析
在具体案例中,需要考虑系统的 实际情况,如信号频率、传输线 长度和类型、元件参数等,通过 调整匹配网络的参数,实现最佳
的阻抗匹配效果。
01
实践操作与案例分 析
实际操作:使用史密斯圆图进行RF阻抗匹配
01
02
03
04
05
史密斯圆图简介
1. 确定源阻抗和 负载…
2. 绘制史密斯圆 3. 寻找匹配点 图
4. 设计匹配网络
史密斯圆图是一种用于表 示阻抗、导纳和反射系数 的图示方法,通过在图上 旋转和缩放,可以方便地 找到最佳的阻抗匹配点。
问题1
01 信号反射大,传输效率低。
解决方案
02 调整传输线的特征阻抗或信号
源的输性差,容易受到干扰
。
解决方案
04 通过阻抗匹配,减小信号反射
和能量损失,提高系统的稳定 性和可靠性。
问题3
05 无法找到最佳的阻抗匹配点。
解决方案
06 使用史密斯圆图进行阻抗匹配
用史密斯圆图做RF 阻抗匹配课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 史密斯圆图简介 • RF阻抗匹配概述 • 使用史密斯圆图进行RF阻抗匹配 • 史密斯圆图的高级应用与技巧 • 实践操作与案例分析
01
史密斯圆图简介
史密斯圆图的历史与发展
史密斯圆图由工程师Reginald Aubrey Smith于1937年发明,
用于解决阻抗匹配问题。
随着无线通信技术的发展,史密 斯圆图在RF领域的应用越来越

第二章阻抗与导纳圆图及其应用

第二章阻抗与导纳圆图及其应用

负载点
Z L = RL + jX L , Z 0
~ ~ ~ Z (0 ) = R L + jX L
在阻抗圆图上找到标值为归一化电阻的圆和 标值为归一化电抗圆的交点即负载点。 由负载点的位置可直接确定电压反射系数模 和辐角。
共轭阻抗匹配 信源的内阻和传输线的输入阻抗复 共轭是等效负载得到的功率最大,称 为共轭阻抗匹配。
l
Zg Eg
Z0
~
(a)
Zl
Zg=Rg+jX g Eg
Zin=Z* =R g-jX g g
~
(b)
无耗传输线信源的共扼匹配
二 阻抗圆图
分析传输线的工作状态和实现传输线的匹 配,离不开电压反射系数和阻抗的计算。 阻抗圆图把反射系数和输入阻抗画在一个 图上并与传输线的位置对应,为传输线工 作状态分析和阻抗匹配提供了一种非常好 的图形工具。 在人类计算能力比较差的时候起到非常大 的作用。即使在今天其精巧的设计思路给 我们以启示。
Z in (d * ) = Z 0 + jX (d * )
3 传输线的三种匹配状态
阻抗匹配具有三种不同的含义, 分别是 负载阻抗匹配、源阻抗匹配和共轭阻抗匹 配, 它们反映了传输线上三种不同的状态。 负载阻抗匹配:负载阻抗匹配是负载阻抗 等于传输线的特性阻抗的情形, 此时传输 线上只有从信源到负载的入射波, 而无反 射波。匹配负载完全吸收了由信源入射来 的微波功率; 而不匹配负载则将一部分功 率反射回去, 在传输线上出现驻波。
R < 1, X = 0
节的集合。 1 S= R
阻抗圆图的两个半平面
实轴 上半面 特点
X >0
意义 电抗呈感性。
下半面
X <0

smith圆图的原理和应用

Smith圆图的原理和应用1. 前言Smith圆图是一种用于分析和解决电路中匹配问题的有效工具。

它由英国电气工程师Philip H. Smith于1939年创造,被广泛应用于射频电路、微波电路和天线设计等领域。

本文将介绍Smith圆图的基本原理和其在电路设计中的应用。

2. Smith圆图的基本原理2.1 反射系数和阻抗的关系Smith圆图是基于反射系数和阻抗之间的关系来进行分析的。

在电路中,反射系数表示反射波与入射波之间的关系,它是一个复数,可以用幅值和相位角来表示。

而阻抗则表示电路的负载特性,是一个实数。

Smith圆图将反射系数和阻抗之间的关系以一种直观而又简洁的方式进行了可视化。

2.2 Smith圆图的表示方式Smith圆图以单位圆为基础,将纯虚轴表示为电阻为无穷大的点,将实轴表示为电抗为零的点。

反射系数的值可以通过在Smith圆图上找到相应的点来表示。

例如,反射系数为0时,点位于单位圆的中心,反射系数为1时,点位于单位圆的边缘。

3. Smith圆图的应用3.1 反射系数的测量Smith圆图可以用于测量电路中的反射系数。

通过将电路与信号源和负载连接,可以使用向电路中注入信号的方式来测量反射系数。

通过测量反射系数的幅值和相位角,并将其在Smith圆图上进行标记,可以得到电路的匹配情况。

3.2 阻抗匹配Smith圆图可以帮助我们进行阻抗匹配,即调整电路的参数,以使得电路的输入和输出阻抗相匹配。

在Smith圆图上,我们可以通过移动点的位置来调整电路的参数,直至反射系数最小化。

通过在Smith圆图上定位匹配的点,可以快速找到合适的参数设置。

3.3 确定失配的原因Smith圆图可以帮助我们确定电路中失配的原因。

当电路的反射系数不为零时,可以使用Smith圆图来定位反射点,并判断失配的原因。

例如,如果反射系数位于实轴上,则说明电路存在电抗失配;如果反射系数位于圆心,则说明电路存在电阻失配。

3.4 天线设计Smith圆图在天线设计中也有广泛的应用。

Smith圆图在天线阻抗匹配上的应用

Smith圆图在天线阻抗匹配上的应用天线性能的好坏直接决定了所发射信号的强弱,在调试天线时,阻抗匹配、电压驻波比对天线的性能影响很大,在调试阻抗以及驻波比时,利用Smith圆图能够简单方便的提供帮助。

通过Smith圆图,我们能够迅速的得出在传输线上任意一点阻抗、电压反射系数、驻波比等数据。

图1-1Smith圆图如图1-1所示,Smith圆图中包括电阻圆(图中红色的,从右半边开始发散的圆)和电导圆(图中绿色的,从左半圆发散开的圆),和电阻电导圆垂直相交的半圆则称为电抗圆,其中,中轴线以上的电抗圆为正电抗圆(表现为感性),中轴线以下的为负电抗圆(表现为容性)。

一、利用Smith圆图进行阻抗匹配1、使用并联短截线的阻抗匹配我们可以通过改变短路的短截线的长度与它在传输线上的位置来进行传输网络的匹配,当达到匹配时,连接点的输入阻抗应正好等于线路的特征阻抗。

图2-1并联短截线的阻抗匹配假设传输线特征阻抗的导纳为Yin,无损耗传输线离负载d处的输入导纳Yd=Yin+jB(归一化导纳即为1+jb),输入导纳为Ystub=-jB的短截线接在M点,以使负载和传输线匹配。

在Smith圆图上的操作步骤:1.做出负载的阻抗点A,反向延长求出其导纳点B;2.将点B沿顺时针方向(朝着源端)转动,与r=1的圆交于点C和D;3.点D所在的电抗圆和圆周交点为F;4.分别读出各点对应的长度,B(aλ),C(bλ),F(kλ);5.可以得出:负载至短截线连接点的最小距离d=bλ-aλ,短截线的长度S=kλ-0.25λ。

图2-2Smith圆图联短截线的阻抗匹配2、使用L-C电路的阻抗匹配在RF电路设计中,还经常用L-C电路来达到阻抗匹配的目的,通常的可以有如下8种匹配模型可供选择:图2-3L-C阻抗匹配电路这些模型可根据不同的情况合理选择,如果在低通情况下可选择串联电感的形式,而在高通时则要选择串联电容的形式。

使用电容电感器件进行阻抗匹配,在Smith圆图上的可以遵循下面四个规则:-沿着恒电阻圆顺时针走表示增加串联电感;-沿着恒电阻圆逆时针走表示增加串联电容;-沿着恒电导圆顺时针走表示增加并联电容;-沿着恒电导圆逆时针走表示增加并联电感。

圆图及阻抗匹配专题


(1)λ/4阻抗变换器 当负载阻抗为纯电阻RL且其值与传输线特性阻抗Z0不 相等时, 可在两者之间加接一节长度为λ/4、 特性阻抗为 Z01的传输线来实现负载和传输线间的匹配, 如图 所示。
由无耗传输线输入阻抗公式得 2 RL jz01 tan( / 4) Z 01 Zin z01 z01 jRL tan( / 4) RL 因此当传输线的特性阻抗Z01= z0 R1 时, 输入端的输入阻 抗Zin=Z0, 从而实现了负载和传输线间的阻抗匹配。由于 传输线的特性阻抗为实数, 所以λ/4阻抗变换器只适合于 匹配电阻性负载; 若负载是复阻抗,则可采用下列两种方 法: a、终端接入λ/4阻抗变换器的同时,并联一段长度为l、 特性阻抗为Z0的短路线,利用这段短路线将负载阻扰变
当传输线上的点由z点沿线向波源方向移动时,对应反 射系数矢量沿等反射系数圆顺时针转动;而由z点向负 载方向移动时,对应反射系数矢量沿等反射系数圆逆时 钟转动。线上移动的距离△z与转动的角度△ Φ 之间的 关系为 由此可见.线上移动λ /2长度时对 应反射系数系数矢量转动一周。(图1-18) 相角相等的反射系数的轨迹是单位圆内的径向线。 Φ =0的径向线为各种不同负载阻抗情况下电压波腹点反射 系数的轨迹; Φ =π的径向线为各种不同负载阻抗情况下 电压波节点反射系数的轨迹,相角可以用角度表示,也 可以用电长度标注。(图1-19) 不同工作状态对应等反射圆的不同位置。零点对应匹 配,单位圆对应全反射。
A点向波源方向移动时,则在圆图上由A点沿等反射系数 圆顺时针方向旋转。
(5)圆图上任意一点对应四个参量:r、x、 |Γ|(或 ρ )和Φ 。知道了前两个参量或后两个参量均可确定该 点在圆图上的位置。注意r和x均为归一化值,如果要求 它们的实际值分别乘上传输线的特性阻抗Z0。

1.5 阻抗圆图和导纳圆图

一般不画出反射系数圆, 如何求反射系数?
r
阻抗圆图
§1.5 阻抗圆图和导纳圆图
1.5.1 阻抗圆图
对于阻抗圆图需要明确和掌握这几点:
(1) 实轴上的数字表示归一化阻抗的电阻值,为纯电阻。 右半实轴上的数字表出驻波比s,电压最大点(波腹点), 其阻抗为Zcs,反射系数辐角为0;
左半实轴上的数字表出驻波比的倒数1/s,电压最小点 (波节点),其阻抗为Zc/s, 反射系数辐角为π。
若反射系数也写成复数形式:
则:
1 r ji (1 r2 i2 ) j 2i r jx 1 r ji (1 r ) 2 i2
(1-120)
§1.5 阻抗圆图和导纳圆图
2. 电阻圆与电抗圆
实部:
r
圆心坐标为
r , j0 1 r
阻抗圆图记忆技巧
1.三个点
(1)匹配点: 中心点(0,0);r=1, x=0, Γ=0,s=1 (2)开路点: 右端点:r=∞, x=0, 阻抗,Γ=1,s=∞ (3)短路点: 左端点(-1,0);r=0, x=0, 阻抗,Γ=-1,s=
∞
2.三条线
(1)实轴为纯电阻; (2)左半实轴是电压波节点线、电流波腹点线,r值也是K值; (3)右半实轴是电压波腹点线、电流波节点线,r值也是s值.
y ( z ) g jb 1 i ( z ) 1 i ( z )
(1-126)
导纳圆图
§1.5 阻抗圆图和导纳圆图
阻抗圆图
电阻r 电抗x 右半横轴: 电压波腹点、s
等电抗圆
等电阻圆
导纳圆图
电导g 电纳b 右半横轴: 电压波节点、K
等电导圆
左半横轴: 左半横轴: 电压波节点、K 电压波腹点、s 右端点:开路点 左端点:短路点 右端点:短路点 左端点:开路点
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