反射系数反射系数.ppt

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1、史密斯圆图及其应用简化阻抗和导纳的计算，同时满足工程上的其他需要阻抗------反射系数反射系数-----阻抗、导纳阻抗匹配归一化阻抗与反射系数之间的关系史密斯(Smith)圆图即根据这些公式绘出的极坐标圆图一、阻抗圆图阻抗圆图的组成等反射系数圆族等相位线族等电阻圆族等电抗圆族阻抗圆图——等反射系数圆族无耗传输线上离终端距离为z处的反射系数阻抗圆图——等反射系数圆族在Γ=Γu+jΓv复平面上等反射系数模的轨迹是以坐标原点为圆心、

2、Γ1

3、为半径的圆不同的反射系数模,就对应不同大小的圆

4、Γ

5、≤1所有的反射系

6、数圆都位于单位圆内反射系数模和驻波系数一一对应,又称为等驻波系数圆族坐标原点为匹配点;最外圆为全反射圆通常把短路点处的电长度取为0阻抗圆图——等相位线离终端距离为z处反射系数的相位为等相位线是由原点发出的一系列的射线满足“顺源逆负”原则传输线上移动距离与圆图上转动角度的关系电长度Δl=/2，Δ=0.5，Δφ=2π，一圈阻抗圆图----等阻抗圆阻抗圆图----等阻抗圆圆方程阻抗圆图----等电阻圆等电阻圆族圆心在，半径为阻抗圆图----等电阻圆r圆心半径0（0，0）10.2（1/6，0）5/60.5（1

7、/3，0）2/31（0.5，0）0.52（2/3，0）1/34（0.8，0）0.2（1，0）0阻抗圆图----等电阻圆阻抗圆图----等电阻圆等电阻圆都相切于（1，0）点，即D点r＝0圆为单位圆，表明复平面上单位圆为纯电抗圆，对应的反射系数为1随着r的增大，等电阻圆半径逐渐减小，当r时，等电阻圆缩小为一个点，D点阻抗圆图----等电抗圆等电抗圆圆心半径阻抗圆图----等电抗圆x圆心半径0（1，）0.2（1，5）50.5（1，2）21（1，1）12（1，0.5）0.54（1，

8、0.25）0.25（1，0）0阻抗圆图----等电抗圆阻抗圆图----等电抗圆

9、

10、1，因此只有单位圆内的部分才有物理意义等电抗圆都相切于点，即D点x＝0时，圆的半径为无限大对应于复平面上的实轴即直线CD当x时，电抗圆缩为一个点，D点阻抗圆图----等阻抗圆把等电阻圆族与等电抗圆族结合到同一个圆内，则每一个电阻圆与电抗圆的交点，都代表一个归一化输入阻抗值。等电阻圆与等电抗圆正交若把等电阻圆族与等电抗圆族结合到复平面上，则构成的图形为Smith圆图阻抗圆图----特点圆图上有三个特殊点特殊点

11、位置

12、

13、VSWRrxl匹配点中心（0,0）0110开路点D点（1,0）10短路点C点（-1,0）100阻抗圆图----特点圆图上有三条特殊轨迹实轴对应纯电阻轨迹，即x＝0。正实轴OD直线为电压波腹点（电流波节点）的轨迹，且归一化电阻等于驻波系数值；负实轴OC直线为电压波节点（电流波腹点）的轨迹，且归一化电阻等于驻波系数的倒数最外圆为纯电抗圆，即

14、

15、=1的全反射圆阻抗圆图----特点圆图上有两个特殊的面圆图的上半平面x>0，感性电抗的轨迹圆图的下半平面x<0，容性电抗的轨迹两个旋转方向顺时针

16、向源逆时针向负载阻抗圆图----特点Smith圆图可以直接提供如下信息直接给出归一化输入阻抗值zin，乘以特性阻抗即为实际值；直接给出反射系数的模值

17、

18、及其相位；根据反射系数模值计算出驻波系数的值阻抗圆图的应用应用于下列问题的计算已知负载阻抗ZL，确定传输线上的驻波系数或反射系数和输入阻抗Zin；已知负载阻抗ZL，确定传输线上第一个电压波腹点与波节点距离负载的距离；已知驻波系数VSWR及距离负载电压波节点的位置，确定负载阻抗ZL阻抗圆图的应用----阻抗变换一个典型的包含有长度为d、特性阻抗为Z0、终端

19、负载为ZL的传输线的电路，采用Smith圆图分析其阻抗特性，可以按以下步骤进行：确定归一化负载阻抗zL；在Smith圆图内找到该阻抗zL的位置；阻抗圆图的应用----阻抗变换根据该归一化阻抗点到中心点（匹配点）的距离确定反射系数，其长度为反射系数的模值，与正实轴OD轴的夹角为其相位；根据传输线的长度d，沿等反射系数圆顺时针旋转2d角度，获得in(d)；并读出该点所对应的归一化输入阻抗zin(d)；转换zin(d)为实际值。例1已知均匀无耗传输线的特性阻抗为300，终端接负载阻抗ZL＝180＋j240

20、，求终端电压反射系数l解：（1）计算归一化负载阻抗值（2）在圆图上找到r＝0.6的电阻圆与x＝0.8的电抗圆的交点A（3）确定反射系数的模值。以OA线段为半径，O点为圆心作等反射系数圆，与正实轴交于B点，B点对应的电阻圆的值（r＝3）即为驻波系数（4）确定终端反射系数的相位。延长射线OA与最外圆相交例2已知传输线的特性阻抗为50，负载阻抗ZL＝50＋j50，传输线长度为0.25。求该传输线的输入阻抗和驻波系数VSW