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第一章用圆图设计阻抗匹配4-3_图文


1.3.5 用 Smith圆图设计匹配网络
1.阻抗园图的基本知识 圆图上的任何一点描述的是 电阻和电抗的串联 实际阻抗
纯电抗R=0

Z ? R ? jX
参考阻抗 Z0 ? 50? 园图上表示归一化阻抗
z? Z ? r ? jx Z0

关键概念:等电阻园、等电抗弧线 感性区、容性区

纯电阻线、纯电抗园 短路点、开路点

2.园图上的操作 ( 1) .串并联支路互换 串联支路 并联支路
Z s ? RS ? jX S
Y p ? G ? jB ? 1 1 ? R p jX p

阻抗 导纳

等效的两串并联支路互为倒数

1 ? Yp Zs
在园图上的操作: 求点 M( ZS)关于园图中心的 中心对称点N(YP) 结论: 园图上寻找阻抗与其等效的导纳操作

旋转 180度

阻抗园图:图上的点表示电阻和电抗的串联 导纳园图: 园图上的点表示电导和电纳的并联 可以将同一个园既看作阻抗园又看作导纳园

阻抗园 点 园 上半园弧 下半园弧 最左点 最右点 归一化电阻和电抗串联 等电阻 正电抗(电感) 负电抗(电容) 短路 R ? 0 开路 R ? ?

导纳园 归一化电导和电纳并联 等电导 正电纳(电容) 负电纳(电感) 开路 Y ? 0 短路 Y ? ?

( 2) . 串联一个元件 采用阻抗园图: 串联电感,沿等 r 园顺时针移动 串联电容,沿等 r 园逆时针移动 串联电阻,沿等 x 弧线移动 ( 3) . 并联一个元件 采用导纳园图 并联电感,沿等 g 园逆时针移动 并联电容,沿等 g 园顺时针移动

2. L 匹配网络设计
(1)RS 和 RL均为纯电阻 例 1-3-4 : 设 RS ? 30?,RL ? 80? , 设计一个L网络对其进行匹配。 解 :由于 RS ? RL , 所以 L 网络如图 以高通型为例分析

R L 和电感L并联的操作是在导纳圆图上
归一化的负载电导为 g ? 信号源内阻
1 / RL ? 0.625 , G0

R S 与电容 C 串联,采用阻抗圆图。
RS ? 0.6 , R0

归一化的信号源电阻为 r ?

归一化负载电导 g ? 0.625 归一化源电阻 r ? 0.6 ① 负载 RL与电感L并联 点B

点A

采用导纳圆图

从点A出发,沿等 g ? 0.625 圆逆时针移动 终点 ? L 未知 , 但一定在半圆Y AB上 ② 串联电容C 采用阻抗圆图, C未知? 将 RL 与电感L并联YAB化为串联 求 Y AB的中心对称圆 Z AB ,

但串联 C的结果应变为纯电阻 RS , 即到达点B ③ 求串联电容 C 采用阻抗园图 从点 B出发,沿等 r ? 0.6 画圆弧,与ZAB相交于 点 M ,弧长MB即为归一化容抗 ④ 求电感L 化感纳

xc

求点 M的中心对称点N,N一定在半圆 YAB上,弧长AN即为归一

yL


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