07.双支节匹配 阻抗变换器演示幻灯片

1,1,1,射频与微波技术（7）匹配,北京邮电大学李秀萍教授,2,2,2,阻抗匹配（ImpedanceMatching）,上次主要内容：信号源与负载阻抗的匹配单支节匹配本次主要内容：双支节匹配匹配盲区/4阻抗变换器/4阻抗变换器幅频特性,3,3,3,并联单支节匹配,问题:单支节匹配中枝节距离d是要改变的，为了使主馈线位置固定，自然出现了双支节匹配。,4,4,并联单支节匹配步骤,5,5,并联单支节匹配解法一,6,6,并联单支节匹配解法一,7,7,并联单支节匹配解法一,8,8,并联单支节匹配解法二步骤,9,9,并联单支节匹配解法二步骤,10,10,并联单支节匹配解法二步骤,11,11,并联单支节匹配,解法一支节位置,解法二支节位置,12,12,并联单支节匹配解释,13,13,并联单支节匹配解释,14,14,例1Z=50的无耗传输线，接负载ZL=25+j75采用并联单支节匹配,15,1.负载归一化2.采用导纳计算(对应0.412)3.将向电源(顺时针)旋转，与匹配圆(g=1)相交两点4.求出支节位置,15,16,16,5短路支节长度由于短路表示，且是电抗，所以要看单位外圆，如下图所示。,共有两组解答，一般选长度较短的一组。,17,17,例题,在特性阻抗为600的无耗双导线上，测得|V|max=200，|V|min=40，dmin1=0.15,问ZL为何值？今采用短路并联支节匹配，求支节位置和长度。,18,18,已知驻波比和最小点位置dmin1求ZL已知ZL用单支节匹配,1.根据定义,注意波节点，且向负载旋转0.15。可得,反归一,19,19,2.已知要用单支节匹配,反演成导纳计算,按等|圆向电源旋转到匹配圆,支节距离,支节长度,20,20,串联单支节匹配,21,21,21,双支节匹配,22,22,22,双支节匹配,双支节匹配网络是由两个可变并联短路支节，中间有一个已知固定距离d=1/8（也有1/4或3/8）构成。,23,23,23,双支节匹配,24,24,24,双支节匹配,1.解析法2.图解法,25,为实数,26,匹配区域：,27,27,27,Smith圆图上辅助圆,28,28,28,Smith圆图上辅助圆,29,29,29,Smith圆图上辅助圆,30,30,30,双支节匹配求解（d2-d1=3/8）,31,31,31,沿等电导圆找到与辅助圆的交点,双支节匹配求解,32,32,32,移至第二个支节处与g1圆相交,双支节匹配求解,33,33,33,由电纳确定第二支节长度,双支节匹配求解,34,34,双支节匹配求解总结,两个方向向负载方向分析源方向求解两个圆匹配圆辅助圆,35,35,35,双支节匹配例题1,例2解决如图的特殊双支节匹配。,Z=50,解1.采用Z=50的归一化,A,36,2.并联支节应用导纳处理3.通过/8距离(向电源方向)4.按等电导圆交辅助圆于(本来应该有两个解，这里只讨论其中一个)。则可得,36,36,双支节匹配例题1,B,C,D,E,37,37,37,双支节匹配例题1,5.由向源90与等电导圆交于,另一组解这里未作讨论。,于是,F,38,双支节匹配例题2,特性阻抗为50欧姆传输线端接终端负载后，传输线上电压驻波比VSWR=3，负载距离最近的电压最小值点为/8，使用史密斯圆图，设计双支节匹配(并联短路支节线)，间距为3/8。要求并联支取尽可能小的值。,39,双支节匹配例题2,40,双支节匹配例题2,41,41,双支节匹配例题3,特性阻抗为75的同轴线，端接负载109.5-j120，设计双支节匹配系统，所用短路同轴线特性阻抗为75。,42,双支节匹配例题4,利用双支节短路线对传输线进行匹配，第一支线（靠近负载）长度为l1，第二支线（远离负载）长度为l2，负载阻抗ZL=(150+j50),在d=0.6处短路支线l1与主线并联，短路支线l2与主线串联，求l1和l2。主线和支线的特性阻抗均为50,43,43,匹配盲区,44,44,y1,45,45,匹配盲区,46,46,匹配盲区,47,47,Problem1,在设计间距为/8的双枝节短路线调谐器时，为避免盲区，设负载和并联的第一枝距离为0，求负载归一化电导g取值范围,48,48,导纳,49,49,/4阻抗变换器/4阻抗变换器幅频特性,50,50,/4阻抗变换器,实数负载阻抗复数负载阻抗任意长度传输线,51,51,/4阻抗变换器(实数负载阻抗),52,52,/4阻抗变换器(实数负载阻抗),53,53,/4阻抗变换器(复数负载阻抗),54,54,/4阻抗变换器(复数负载阻抗),55,55,任意长度传输线实现阻抗匹配,实部和虚部分离,56,56,任意长度传输线实现阻抗匹配,只要Z02为实数，可以实现,57,57,Problem,无耗同轴线的特性阻抗为50欧姆，负载阻抗为100欧姆，工作频率为1000MHz，今用/4线进行匹配，求此/4线的特性阻抗和长度。,58,58,/4阻抗变换器幅频特性,已知：在频率为f0时匹配,59,59,/4阻抗变换器幅频特性,1,60,60,/4阻抗变换器及幅频特性,匹配变换器的