0阻抗匹配与阻抗变换

《0阻抗匹配与阻抗变换》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、匹配理论3.1基本阻抗匹配理论3.2射频/微波匹配原理3.3集总参数匹配电路3.4微带线型匹配电路3.5波导和同轴线型匹配电路3.6微波网络参数匹配方法λ/4阻抗变换器枝节匹配网络阶梯阻抗变换和渐变线阻抗变换3.3集总参数匹配电路通常不使用电阻取得匹配所谓“与50匹配”，是指“从外部看电路A的输入时，为了使阻抗变换为50，增加某些电路并进行调整，使其取得匹配”的意思。比如“串联接入电感L，然后并联接入电容C，使其具有史密斯（Smith）圆图上的50点”。1.输入阻抗和输出阻抗均为纯电阻：步骤一:确定工作频率fc、输入阻抗Rs及输出阻抗RL（由设计任务给出）。步骤二

2、:在L型匹配电路中,将构成匹配电路的两个元件分别与输入阻抗Rs和输出阻抗RL结合。当电路匹配时,由共轭匹配条件可以推得（3-10）3.3.1L型匹配电路图3-5L型匹配电路的两种形式L型匹配电路(Rs＜RL);(b)L型匹配电路（Rs＞RL）步骤三:判别Rs＜RL或Rs＞RL。(1)Rs＜RL,如图3-5（a）：(2)Rs＞RL,如图3-5（b）：步骤四：若Rs＜RL,选择Ls-Cp低通式或Cs-Lp高通式电路。(1)Ls-Cp低通式:(2)Cs-Lp高通式:图3-6Rs

3、RL,选择Cp-Ls低通式或Lp-Cs高通式电路。(1)Cp-Ls低通式:(2)Lp-Cs高通式:图3-7Rs＞RL的L型匹配电路(a)Cp-Ls低通式L型;(b)Lp-Cs高通式L型2.输入阻抗和输出阻抗不为纯电阻如果输入阻抗和输出阻抗是复数阻抗,处理的方法是只考虑电阻部分,计算L型匹配电路中的电容和电感值,再扣除两端的虚数部分,得到实际的匹配电路参数。3.关于L型匹配电路的其他说明1)设计方法（1）解析法求元件值。按照电路级联的方法求出负载和匹配元件组合得到的等效负载阻抗的表达式,与信号源阻抗共轭相等,即实部和虚部分别相等,这样通过两个方程的求解得到两个元件

4、值。（2）Smith圆图法求元件值。具体地：匹配电路通过串联电容、并联电容、串联电感、并联电感等四种方法的混合使用而实现。对上图的简单解释：（a）在史密斯（Smith）圆图上，串联一个电感，将沿等电阻圆顺时针移动负载；（b）在史密斯（Smith）圆图上，串联一个电容，将沿等电阻圆逆时针移动负载；（c）在史密斯（Smith）圆图上，并联一个电感，将沿等电导圆逆时针移动负载；（d）在史密斯（Smith）圆图上，并联一个电容，将沿等电导圆顺时针移动负载。电路与同轴电缆进行匹配的情形步骤一：计算源阻抗和负载阻抗的归一化值。步骤二：在圆图上找出源阻抗点,画出过该点的等电阻圆和

5、等电导圆。步骤三：在圆图上找出负载阻抗的共轭点,画出过该点的等电阻圆和等电导圆。实现最佳功率传输的常规设计程序：步骤四：找出步骤二、三所画圆的交点,交点的个数就是可能的匹配电路拓扑个数。步骤五：分别把源阻抗、负载阻抗共轭值沿相应的等电阻圆（或等电导圆、等反射系数圆）移到步骤四的同一交点。两次移动的电抗（纳）或电纳（抗）变化就是所求电感或电容的电抗或电纳。步骤六：由工作频率计算出电感电容的实际值。匹配禁区：ZS＝50Ω2)电路拓扑L型匹配电路的两个元件的连接方式共有八种可能。拓扑结构的选择有其规律性。对于任意一对要实现匹配的信号源和负载,至少有两个以上的拓扑可选。如何

6、选定最合适的一个,要考虑的因素是：元件的标称值,元件方便得到；电感、电容组合会有频率特性,即带通或高通特性，要考虑匹配电路所处系统的工作频率和其他指标,如有源电路中的谐波或交调等；与周边电路的结构有关,如直流偏置的方便、电路尺寸布局的许可等。3.3.2T型匹配电路分析设计方法与L型匹配电路类似。以纯电阻性信号源和负载(且Rs＜RL)为例,其他情况的T型匹配电路设计过程类似。设计步骤：一:确定工作频率fc、负载Q值、输入阻抗Rs及输出阻抗RL,并求出Rsmall=min(Rs,RL)。Q为工作频率与带宽的比值步骤二：依据图3-8(a)所示的T型匹配电路,计算出X

7、s1、Xp1、Xp2及Xs2。（3-17）（3-18）步骤三:根据电路选用元件的不同,可有四种形式,如图3-8(b)、(c)、(d)、(e)所示。电感及电容值的求法如下：（3-19）图3-8T型匹配电路及其具体形式3.3.3П型匹配电路以纯电阻性信号源和负载且Rs