第3章 匹配电路设计.ppt

2020/6/15,第3章匹配电路设计,2020/6/15,主要内容,3.1引言3.2匹配的基本原理3.3用分立电容电感匹配实例3.4微带单枝短截线匹配电路的仿真3.5微带双枝短截线匹配电路的仿真,2020/6/15,3.1、引言,（1）在射频电路设计中，阻抗匹配是很重要的一环。阻抗匹配的目的就是使负载阻抗与源阻抗共轭匹配，从而获得最大的功率传输，并使馈线上功率损耗最小。实现以上匹配的方法，就是在源和负载之间插入一个网络，这个网络通常被称为匹配网络。（2）在频率的低端，通常采用LC分立元件进行匹配；在频率高端，通常采用分布参数传输线进行匹配。,2020/6/15,3.2、匹配的基本原理,在设计射频电路匹配网络时，主要考虑以下4个方面的要求。1、简单性：简单的匹配电路，采用的元器件少，可以减少损耗、降低成本、提高可靠性。2、频带宽度：即Q值，一般匹配网络可以消除在某一个频率上的反射，在该频率下实现完全匹配。但是，要实现一定带宽的匹配，则需要更复杂的匹配网络设计，使用更多的元器件，成本也会相应越高。3、电路种类：在实现一个匹配网络时，需要考虑匹配网络使用的传输线种类，然后确定使用匹配电路的种类。4、可调节性：如果负载发生了变化，匹配网络需要相应的调整来达到匹配的要求。,2020/6/15,3.2、匹配的基本原理,串联电抗沿等电阻圆移动，并联电纳沿等电导圆移动。连接电感沿上半圆移动，连接电容沿下半圆移动。相应的方法，分析串联开、短路，并联开、短路，串联电阻，并联电导等情况,2020/6/15,3.3、用分立电感电容匹配实例,匹配目标：在50MHz处，将负载阻抗ZL=(100-j*25)Ohm匹配到源阻抗ZS=(25-j*15)Ohm,2020/6/15,3.3、用分立电感电容匹配实例,SmithChart控件的设置,2020/6/15,3.3、用分立电感电容匹配实例,ToolsSmithChart,先并联再串联,2020/6/15,3.3、用分立电感电容匹配实例,2020/6/15,3.3、用分立电感电容匹配实例,2020/6/15,还可自动匹配,3.3、用分立电感电容匹配实例,2020/6/15,3.4、微带单枝短截线匹配电路的仿真,当微带基片参数确定后，微带导条的宽度W决定特性阻抗，长度L决定电长度。,开路或短路,开路或短路,ZL,ZL,Zin,Zin,Zos，ls,Zos，ls,ZoL，lL,ZoL，lL,4个参数可以调整：传输线特性阻抗和长度、短截线特性阻抗和长度。,2020/6/15,3.4、微带单枝短截线匹配电路的仿真,2020/6/15,3.4、微带单枝短截线匹配电路的仿真,DesignGuidePassiveCircuitMicrostripControlWindow,2020/6/15,3.4、微带单枝短截线匹配电路的仿真,2020/6/15,3.5、微带双枝短截线匹配电路的仿真,ls1,Zin,开路或短路,ls2,ZL,YA,YB,YC,YD,l1=/8,l2=3/8,全部微带线特性阻抗都取为Z0；三段传输线的长度取为固定值，分别为3/8、3/8、/8。要匹配，则yA=1，需要yB=yA-jbs2落在g=1的等电导圆上，经过3/8这g=1的圆将向逆时针转动270度,需要yC落在转动后的g=1圆上，这个转动后的g=1圆在导纳圆图上与g=2的圆相切，只要保证yD落在g=2的圆外，并联ls1后就能落在转动后的g=1圆上。,l1,l3=3/8,2020/6/15,3.5、微带双枝短截线匹配电路的仿真,设计指标：在f=1GHz处，实现负载阻抗（50+j*50）Ohm到源50Ohm的匹配,2020/6/15,3.5、微带双枝短截线匹配电路的仿真,打开SmithChartUtility，并设置频率、归一化阻抗、源阻抗、负载阻抗,2020/6/15,3.5、微带双枝短截线匹配电路的仿真,2020/6/15,3.5、微带双枝短截线匹配电路的仿真,2020/6/15,3.5、微带双枝短截线匹配电路的仿真,2020/6/15,3.5、微带双枝短截线匹配电路的仿真,2020/6/15,3.5、微带双枝短截线匹配电路的仿真,202