《匹配理论》PPT课件

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1、第三章匹配理论2射频微波电路设计微波电路设计主要内容3.1基本阻抗匹配理论3.2集总参数匹配电路3.3微带线型匹配电路微带线型匹配电路微波电路设计串联型微波匹配电路1并联型微波匹配电路2混合式匹配电路3串联型微波匹配电路串联型微波匹配电路的基本结构是λ/4波阻抗变换器传输线的特性阻抗等于负载与输入阻抗的几何平均值。微波电路设计匹配线特性阻抗串联型微波匹配电路短路短截线和开路短截线微波电路设计串联型微波匹配电路微波电路设计串联型微波匹配电路结构匹配思想：负载阻抗为ZL，设相应的导纳为YL=G+jB，ZL和开路短截线并联，可以选取开路短截线的导纳为-jB，它的长度l由来确定。则并联之后

2、的总导纳等于G，阻抗为1/G，是一个纯电阻，之后接一段传输线，选取传输线的长度为λ/4，利用传输线的λ/4阻抗变换特性，选取传输线的特性阻抗为便可以变换到特性阻抗Z0。例1设计一个单分支匹配电路将负载阻抗ZL=20+j35Ω转换到Zin=50Ω的输入阻抗。要求使用特性阻抗为50Ω的λ/4传输线和开路短截线。图解法微波电路设计匹配过程图例1微波电路设计归一化负载阻抗标在圆图上λ/4传输线把实阻抗匹配到50Ω先把复数阻抗匹配到实数，再通过λ/4微带线实现匹配并联一个特性阻抗为50Ω的开路短截线，史密斯圆上沿着导纳圆图顺时针旋转交实轴于点匹配电路例2考虑一个特性阻抗为50Ω，终端接有负载

3、阻抗ZL=100Ω的传输线，当在距负载d=0.25λ处串接一长度l=0.125λ的短路短截线后，计算传输线的输入阻抗。微波电路设计例2例3.6微波电路设计微带线型匹配电路微波电路设计串联型微波匹配电路1并联型微波匹配电路2混合式匹配电路3匹配的思想:负载ZL接一段特性阻抗为Z0，长度为d的传输线后，导纳为G+jB。设长度为l的开路短截线特性阻抗为Z0，导纳为jB1，若使并联之后的阻抗为Z0，导纳为Y0，则有G=Y0，B=-B1，便可以完成匹配。因此首先给ZL接一段传输线，使得传输线长度为d时，输入导纳为Y0+jB，以后再并联开路短截线，使得开路短截线长度为l时，它的导纳为-jB，其

4、长度l由确定。微波电路设计串联传输线和并联传输线的特征阻抗串联传输线的长度并传输线的长度已知终端阻抗的匹配方法并联型微波匹配电路—单枝节匹配单枝节匹配微波电路设计负载阻抗从负载移动距离d的输入阻抗导纳单枝节匹配微波电路设计匹配条件令if单枝节匹配并联的枝节线，就是将初始输入导纳的虚部抵消。微波电路设计并联短路枝节线的长度并联短路线并联开路线并联开路线长度B>0B<0B<0B>0例3设计一个单分支匹配电路将负载ZL=25+j10Ω的阻抗匹配到Zin=50Ω的输入阻抗。工作频率在2.4GHz，要求使用特性阻抗为50Ω的传输线和开路短截线。求传输线和开路短截线的电长度。微波电路设计匹配过

5、程图匹配电路例3在史密斯圆图上，是从交点出发沿着等导纳圆1+jb顺时针旋转到1+j0，完成匹配。微波电路设计归一化负载阻抗标在圆图上并联一段50Ω的开路短截线,导纳值为从负载线出发，串联一特性阻抗为50Ω的传输线史密斯圆图上顺时针旋转交导纳圆于抵消虚部微带线型匹配电路微波电路设计串联型微波匹配电路1并联型微波匹配电路2混合式匹配电路3混合式匹配电路在射频的中间频率段，既可以使用分布参数元件进行匹配电路的设计，也可以使用集总参数元件进行匹配电路的设计。使用混合参数元件的匹配电路能够达到好的效果。匹配电路包括几段串联的传输线以及间隔匹配的并联电容。电感比电容有更高的寄生参数，很少使用电

6、感而用微带线。微波电路设计混合式匹配电路微波电路设计混合型匹配电路示意图例4采用混合型匹配电路，设计一个匹配电路将ZL=30+j25Ω的负载阻抗变换成Zin=60+j100Ω的输入阻抗。已知传输线的特性阻抗为50Ω，工作频率为1.5GHz。微波电路设计匹配过程图匹配电路例4微波电路设计归一化负载阻抗标在圆图上归一化输入阻抗串联传输线：史密斯圆图上从归一化负载点出发顺时针旋转至y1点并联电容串联一段串联传输线至归一化源阻抗点史密斯圆图上从y1点出发沿导纳圆图顺时针旋转至y2点交点完成匹配