微波与天线-smith圆图.ppt

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1、微波与天线史密斯(smith)圆图传输线上任一点处的阻抗图解法计算繁琐图解法（即圆图）是一种简便的计算方法阻抗圆图阻抗圆图等反射系数圆族（等驻波系数圆、等行波系数圆）等归一化电阻圆族等归一化电抗圆族等反射系数圆族在均匀无耗传输线上，电压反射系数一般为复数，可用复平面内点的坐标来表示圆方程，圆心为(0，0)等反射系数圆族等反射系数圆的半径反射系数模值

2、Γl

3、也不同-》不同的

4、Γ

5、圆最小圆的半径是零，此点称为“匹配点”，复平面的坐标原点最大圆的半径是l，它代表全反射系数的轨迹。等反射系数圆的半径半径为反射系数的模当传输线

6、的终端接不同负载复平面上

7、Γ

8、为常数的等值线是一族以原点为圆心的同心圆。电压反射系数的幅角θ为常数的等值线是一族从坐标原点出发、终止于单位圆等反射系数圆的射线。通常将θ值标在单位圆外，并规定单位圆与正实轴的交点(即开路点)为θ=0。从该点逆时针方向旋转一周，θ从0增加到360。反射系数幅角的变化与传输线上两点间的电长度有Δz/λ有关，因此通常可用电长度来表示幅角，并将其值标在单位圆外侧(或外面一个圆上)。等

9、Γ

10、圆的半个圆周相当于0.25λ，整个圆周相当于0.5λ。传输线上两点间的距离与旋转的电长度相对应。故电长度的起

11、始点可任意选取，通常把θ=180(即短路点)处作为电长度的零点。等反射系数圆的幅角、电长度等反射系数圆的幅角、电长度等驻波系数圆驻波系数与反射系数有一一对应关系等Γ圆又代表等ρ圆归一化阻抗圆族归一化阻抗r归一化电阻x归一化电抗归一化阻抗圆族Smith圆图形成将上述等反射系数圆、归一化等电阻圆和归一化等电抗圆重叠在一起，就构成了一个完整的阻抗圆图。Smith圆图形成圆图的中心点(0，0)对应于Γ=0,x=0,r=1,(Zin=Zc)ρ=1，是匹配点；实轴上的所有点(两端点除外)表示纯归一化电阻，这是因为当x=0时，等x圆

12、的半径为∞,等x圆退化成实轴；实轴左端点对应,Z=0，故该点是短路点；实轴右端点对应、Z=∞，故该点是开路点。Smith圆图特性Smith圆图特性圆图的单位圆对应于Γ=1,r=0,Z=jx,故该圆是纯归一化电抗圆。实轴以上半圆的等圆曲线对应x>0.故上半圆中各点代表各种不同数值的感性复阻抗的归一化值；实轴以下半圆的等圆曲线对应x<0，故下半圆中各点代表各种不同数值的容性复阻抗的归一化值。Smith圆图特性Smith圆图特性圆图的右半实轴上的点对应于传输线上电压的同相位点，故是电压波腹点(电流波节点)，r的值即为驻波系数

13、ρ的值；左半实轴上的点对应于传输线上电流的同相位点，故为电流波腹点(电压波节点)，r的值即为行波系数K(1/ρ)的值。Smith圆图特性Smith圆图特性圆图最外圈上标有电刻度，圈外刻度按顺时针方向增加，用箭头示出“向信源方向”；圈内刻度按逆时针方向增加，用箭头示出“向负载方向”。这是因为已规定z=0为传输线的负载端，z的正向是从负载指向信源。随z的增加(相应于传输线上的点向信源方向移动)，反射系数的幅角随之减小，在圆图上应顺时针方向旋转；反之，反射系数的幅角随z的减小而增加，在圆图上应逆时针方向旋转。Smith圆图特

14、性阻抗圆图快速记忆方法例题7在特性阻抗Zc=50Ω的均匀无耗传输线上测得ρ=5，第一个电压波节点出现在距终端负载的lmin1=1cm处，信号波长λ=10cm。求归一化负载阻抗zl。例题8一特性阻抗Zc=50Ω的同轴线，终端负载Zl=32.5-j20Ω。试求：①线上的驻波比；②第一个电压波节点和波腹点距终端的距离lmin1和lmax1；③距终端4.8λ处的输入阻抗。