第五章 阻抗匹配及调谐

1、第五章第五章 阻抗匹配和调谐阻抗匹配和调谐将阻抗匹配网络放在负载和传输线之间，使从传输线将阻抗匹配网络放在负载和传输线之间，使从传输线向匹配网络看去的输入阻抗与传输线特征阻抗向匹配网络看去的输入阻抗与传输线特征阻抗相等相等或或接接近近，达到消除或减小反射损耗的目的。，达到消除或减小反射损耗的目的。n 减小反射损耗，保证最大功率传输减小反射损耗，保证最大功率传输n 改进系统信噪比，提高接收系统的灵敏度改进系统信噪比，提高接收系统的灵敏度n 在功率分配网络（如定向耦合器、巴伦等）中，降低振幅在功率分配网络（如定向耦合器、巴伦等）中，降低振幅和相位误差和相位误差n 对振荡器，消除或减小频率牵引，保证

2、振荡器正常工作对振荡器，消除或减小频率牵引，保证振荡器正常工作阻抗匹配网络设计的基本要求阻抗匹配网络设计的基本要求n 复杂性复杂性在满足特性要求的基础上，尽可能简单；在满足特性要求的基础上，尽可能简单；n 工作带宽工作带宽完全的无反射只能在点频上实现，在整个完全的无反射只能在点频上实现，在整个工作频带内只能使反射降低到可以容许的范围。即反射工作频带内只能使反射降低到可以容许的范围。即反射损耗在全频带内低于某一值；损耗在全频带内低于某一值；n 可实现性可实现性考虑传输线的特点、工艺水平等；考虑传输线的特点、工艺水平等；n 可调性可调性调谐结构、调谐方式。调谐结构、调谐方式。5.1 用集总元件匹配

3、（用集总元件匹配（L网络）网络）特点特点n 体积小、重量轻，特别适合微波集成电路体积小、重量轻，特别适合微波集成电路n 工作频段内，元件值基本不随频率变化，比分立元件带宽宽工作频段内，元件值基本不随频率变化，比分立元件带宽宽n 损耗大，功率容量低损耗大，功率容量低5.1.1 解析解法解析解法由右图，有由右图，有 111LLinLLRjXjBZRjXjB 101(1)LLinLLRjXZZjXjR BX B 即即令上式的实部和虚部分别相令上式的实部和虚部分别相等，可以求出等，可以求出并联电导并联电导和和串串联电抗联电抗，即，即220022(5.3 )LLLLLLLXRZRXZ RBaRX 001

4、1(5.3 )LLLX ZZXXbBRBR 由右图，有由右图，有1011()inLLYYjBRj XX 0(5.6 )LLLXRZRXa 010(5.6 )LLZRRBBbZ 由此得到由此得到 5.1.2 SMITH圆图解法圆图解法 通过串联和并联电通过串联和并联电抗元件，将输入阻抗变到抗元件，将输入阻抗变到SMITH圆图的匹配点圆图的匹配点原点原点5.2 5.2 单短截线调谐单短截线调谐串联短截线串联短截线 在输入阻抗的实部等于在输入阻抗的实部等于传输线特征阻抗位置串联一传输线特征阻抗位置串联一短截线。使短截线。使短截线提供的电短截线提供的电抗抗与与输入阻抗的电抗输入阻抗的电抗抵消。抵消。并联短截线并联短截线 在输入导纳的实部等于在输入导纳的实部等于传输线特征导纳的参考面并传输线特征导纳的参考面并联一短截线。使短截线提供联一短截线。使短截线提供的电纳与输入导纳的电纳抵的电纳与输入导纳的电纳抵