§1.3圆图及阻抗匹配 器器器器餐器将 STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院
STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 1 §1.3 圆图及阻抗匹配
§1.3圆图及阻抗匹配 (0,0)点 r=1,x=0 台 G=1,B=0 匹配点 (1,0)点 r=x=0开路点 台 G=B=oo 短路点 （-1,0)点 r=x=0短路点 台 G=B=0 开路点 上半圆 x>0感抗 台 B>0 容抗 上半单位圆周 r=0,x>0纯电感 台 G=0,>0 纯电容 下半圆 x<0容抗 台 B<0 感抗 下半单位圆周 r=0,x<0纯电容 台 G=0,B<0 纯电感 r<1,x=0为电压波节点 G<1,B=0为电压波腹点处归一电 实轴左边 处归一阻抗值 导值 r>1,x=0为电压波腹 G>1,B=0为电压波节点处归一电 实轴右边 点处归一阻抗值 导值 STE A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院
STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 2 §1.3 圆图及阻抗匹配
§1.3圆图及阻抗匹配 三、长线的阻抗匹配 1、阻抗匹配的概念 微波和天线系统，不管是有源还是无源电路，都必须考 虑其阻抗匹配问题，阻抗匹配网络是设计微波电路与系统 时采用最多的电路元件。这主要是由于微波电路传输的是 电磁波，若不匹配，将会引起严重反射。对于微波传输系 统，为了提高长线的传输效率及功率容量、保持信号源工 作稳定，希望信号源给出最大功率，负载能够吸收全部入 射波功率。 输入匹 信号源 输出匹 放大器 配网络 负载 配网络 STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 3
STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 3 §1.3 圆图及阻抗匹配 三、长线的阻抗匹配 1、阻抗匹配的概念 微波和天线系统，不管是有源还是无源电路，都必须考 虑其阻抗匹配问题，阻抗匹配网络是设计微波电路与系统 时采用最多的电路元件。这主要是由于微波电路传输的是 电磁波，若不匹配，将会引起严重反射。对于微波传输系 统，为了提高长线的传输效率及功率容量、保持信号源工 作稳定，希望信号源给出最大功率，负载能够吸收全部入 射波功率
§1.3圆图及阻抗匹配 (1)共轭匹配 要使信号源给出最大功率，必须要求传输线的输入阻 抗和信号源的内阻抗互为共轭值，达到共轭匹配。设信号 源的内阻抗为Z。=R,+jX,传输线的输入阻抗为Zm=Rn+jXn。 Z。=Zm Rg=Rin:Xg=-Xim E1 Z。 在满足以上共轭匹配条件下， 信号源给出的最大功率为 1R- max 24R2 8R 由于共轭匹配时，负载与长线并没有实现匹配，所以线上 电压电流呈行驻波分布。可以证明，若输入端有乙。=Zm, 则无耗传输线的输出端（或线上任一点处）的等效输出阻 抗与负载阻抗也满足Zm=Z。 STE A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院
STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 4 §1.3 圆图及阻抗匹配 (1) 共轭匹配 要使信号源给出最大功率，必须要求传输线的输入阻 抗和信号源的内阻抗互为共轭值，达到共轭匹配。设信号 源的内阻抗为Zg=Rg+jXg ,传输线的输入阻抗为Zin=Rin+jXin。 , g in g in g in Z Z R R X X 在满足以上共轭匹配条件下, 信号源给出的最大功率为 2 2 max 2 1 2 4 8 g g g g g E R E P R R 由于共轭匹配时，负载与长线并没有实现匹配，所以线上 电压电流呈行驻波分布。可以证明，若输入端有 ， 则无耗传输线的输出端（或线上任一点处）的等效输出阻 抗与负载阻抗也满足 。 Z Z g in Z Z out L
§1.3圆图及阻抗匹配 (2)无反射匹配 无反射匹配要求负载阻抗等于长线的特性阻抗，此时 负载吸收全部入射波功率，线上电压电流呈行波分布。 为了要使传输线的始端与信号源阻抗匹配，由于传输线 的特性阻抗为实数，故要求信号源的内阻抗也为实数，即 Rg=Zo,Xg=O,此时传输线的始端无反射波，这种信号源 称为匹配信号源。当始端接了这种信号源，即使终端负载 不等于特性阻抗，负载产生的反射波也会被匹配信号源吸 收，不会再产生新的反射。 实际上始端很难满足Zg=Rg的条件。一般在信号源与 传输线之间用阻抗匹配网络来抵消反射波。 同理，终端也不可能满足Z=乙，的条件，必须用阻抗 匹配网络使传输线和负载阻抗匹配。下面讨论阻抗匹配的 方法。 STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 5
STE_A.J.YUE 西安电子科技大学通信工程学院 5 §1.3 圆图及阻抗匹配 （2）无反射匹配 无反射匹配要求负载阻抗等于长线的特性阻抗，此时 负载吸收全部入射波功率，线上电压电流呈行波分布。 为了要使传输线的始端与信号源阻抗匹配,由于传输线 的特性阻抗为实数,故要求信号源的内阻抗也为实数,即 Rg=Z0，Xg=0，此时传输线的始端无反射波，这种信号源 称为匹配信号源。当始端接了这种信号源，即使终端负载 不等于特性阻抗，负载产生的反射波也会被匹配信号源吸 收，不会再产生新的反射。 实际上始端很难满足Zg=Rg的条件。一般在信号源与 传输线之间用阻抗匹配网络来抵消反射波。 同理，终端也不可能满足ZL=Z0的条件，必须用阻抗 匹配网络使传输线和负载阻抗匹配。下面讨论阻抗匹配的 方法