传输线的阻抗匹配

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1、传输线的阻抗匹配阻抗匹配使微波电路或系统无反射，线上电压、电流分布尽量为行波状态传输线的三种匹配状态负载阻抗匹配：负载阻抗等于传输线的特性阻抗匹配时：传输给负载的功率最大，且线上损耗最小负载失配时：传输大功率时易击穿，因为有驻波的存在源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗源阻抗失配时：反射波影响源的稳定性不能给出最大功率共轭阻抗匹配2021/8/301MicrowaveTechnologyandAntennacopyright@Duguohong传输线的阻抗匹配共轭阻抗匹配2021/8/302MicrowaveTechnology

2、andAntennacopyright@Duguohong要使负载得到的功率最大,首先要求Xin=-Xg此时负载得到的功率为可见当时P取最大值,此时应满足Rg=Rin2021/8/303MicrowaveTechnologyandAntennacopyright@Duguohong2021/8/304MicrowaveTechnologyandAntennacopyright@Duguohong传输线的阻抗匹配阻抗匹配阻抗匹配是指传输线的两端阻抗与传输线的特性阻抗相等,使线上电压与电流为行波传输线的始端与信号源阻抗匹

3、配（匹配信号源）Rg=Z0,Xg=0上述条件很难满足匹配网络隔离器---单向传输终端阻抗-----阻抗匹配2021/8/305MicrowaveTechnologyandAntennacopyright@Duguohong传输线的阻抗匹配阻抗匹配方法在传输线和终端负载之间加一匹配网络，要求这个匹配网络由电抗元件构成:损耗尽可能的小,而且通过调节可以对各种终端负载匹配匹配的原理：产生一种新的反射波来抵消原来的反射波常用匹配网络λ/4变换器支节匹配器阶梯阻抗变换和渐变线变换器2021/8/306MicrowaveTechnologyand

4、Antennacopyright@Duguohong传输线的阻抗匹配λ/4阻抗变换器由一段长度为λ/4的传输线组成终端接纯电阻RL时原则上，只能对纯阻负载进行匹配若负载不为阻纯组，则λ/4传输线应接在输入阻抗为纯阻处（波腹点或波节点）2021/8/307MicrowaveTechnologyandAntennacopyright@Duguohong传输线的阻抗匹配λ/4阻抗变换器若λ/4线在电压波腹点接入若λ/4线在电压波节点接入缺点频带窄----λ/4单频点匹配加宽频带----多节λ/4阻抗变换器，渐变线2021/8/308Mic

5、rowaveTechnologyandAntennacopyright@Duguohong例1负载阻抗为ZL＝25，在工作频率为3GHz时与50同轴线线匹配。求出匹配时，同轴变换器的特性阻抗及长度。（同轴线内部介质为聚四氟乙烯）解：采用λ/4阻抗变换器，其特性阻抗为同轴线内的相波长为则同轴线的长度为1.74cm2021/8/309MicrowaveTechnologyandAntennacopyright@Duguohong传输线的阻抗匹配支节匹配器原理利用在传输线上并接或串接终端短路或开路的支节线，产生新的反射波抵消原来的反射波

6、,从而达到匹。分类单支节双支节三支节2021/8/3010MicrowaveTechnologyandAntennacopyright@Duguohong单支节匹配器原理在离负载导纳适当的距离d处,并接一个长度为l、终端短路(或开路)的短截线,构成单支节匹配器,从而使主传输达到匹配调节l调节dg=1的圆上2021/8/3011MicrowaveTechnologyandAntennacopyright@Duguohong2021/8/3012MicrowaveTechnologyandAntennacopyright@Duguohon

7、g例2一微波传输系统的特征阻抗Zc=50，工作波长(g)为10厘米，已知负载为：ZL=20+j40。若用单支节匹配，试求单支节的长度l及接入的位置d。2021/8/3013MicrowaveTechnologyandAntennacopyright@Duguohong解：负载为复数ZL=R+jX=(20+j40)利用单支节匹配器。由B点沿等驻波系数圆瞬时针方向转到与的圆相交于E1点E2，读得2021/8/3014MicrowaveTechnologyandAntennacopyright@Duguohong支节线长度，为抵消

8、中的电，短截线的输入归一化电纳应为。由导纳圆图上的短路点D沿圆顺时针转到的F1和F2点，故支节线的长度为2021/8/3015MicrowaveTechnologyandAntennacopyright@Duguohon