chap阻抗匹配资料实用PPT课件

1、一一. .阻抗匹配阻抗匹配二二. .匹配元件匹配元件 4.2 阻抗匹配及匹配元件阻抗匹配及匹配元件 回顾第三章第二节的三种状态回顾第三章第二节的三种状态 驻波、阻抗驻波、阻抗(1)并联单支节匹配器并联单支节匹配器 (3)双支节调配器双支节调配器(2)串联单支节匹配器串联单支节匹配器 第1页/共48页一一 阻抗匹配阻抗匹配 为使微波传输系统能将波源的功率有效地传给负载，为使微波传输系统能将波源的功率有效地传给负载，就必须使其阻抗匹配。阻抗匹配还广泛用于微波元件的设就必须使其阻抗匹配。阻抗匹配还广泛用于微波元件的设计中。阻抗匹配可分为计中。阻抗匹配可分为无反射匹配和共轭匹配无反射匹配和共轭匹配两种

2、。两种。 一一 阻抗匹配阻抗匹配 l l 匹配时传输给传输线和负载的功率最大，馈线匹配时传输给传输线和负载的功率最大，馈线中的功率损耗最小；中的功率损耗最小；l l 阻抗失配时传输大功率信号易导致击穿；阻抗失配时传输大功率信号易导致击穿；l l 阻抗失配时反射波会对信号源产生频率牵引作用，阻抗失配时反射波会对信号源产生频率牵引作用，使信号源工作不稳定，甚至不能正常工作。使信号源工作不稳定，甚至不能正常工作。其重要性：其重要性：第2页/共48页 无反射匹配包括负无反射匹配包括负载匹配和波源匹配。载匹配和波源匹配。( (一一) ) 无反射匹配无反射匹配 负载匹配负载匹配ZL=ZC。 波源匹配波源匹

3、配Zg=ZC 。一一 阻抗匹配阻抗匹配 cZinZinZsEl实质：人为产生一反射波，与实际负载的反射波相抵消。实质：人为产生一反射波，与实际负载的反射波相抵消。实际情况：负载端总有反射，用实际情况：负载端总有反射，用隔离器隔离器吸收反射信号，使吸收反射信号，使信号源稳定工作。信号源稳定工作。第3页/共48页一一 阻抗匹配阻抗匹配 共轭匹配是负载共轭匹配是负载吸收最大功率吸收最大功率的匹配。的匹配。( (二二) ) 共轭匹配共轭匹配 图图4.8*TTZZ右左LZgZgE1T2Tll1ZgZgE1T方法：在信号源与传输线之间接入匹配装置方法：在信号源与传输线之间接入匹配装置使用：微波有源电路。使

4、用：微波有源电路。第4页/共48页一一 阻抗匹配阻抗匹配 由由T1向波源看去的输入阻抗向波源看去的输入阻抗 111jjLcccLZZ tg lZRjXZZZ tg ljgggZRX由此得图由此得图4.8(b)所示的集总参数等效电路。根据电路理论，所示的集总参数等效电路。根据电路理论，图中图中Z1吸收最大功率的条件为吸收最大功率的条件为*1gZZ或或11ggRRXX=-LZgZgE1T2Tll1ZgZgE1T第5页/共48页一一 阻抗匹配阻抗匹配 (补充补充)22*Re211Re21Re21Re21GininGinGininGGininGinininininZZZEZZZZEZZZEZVVIVP

5、将将 代入：代入：GGGinininjXRZjXRZ,22221GinGininGXXRRREP如果信号源内阻如果信号源内阻ZG固定，则上述三种情况下的功率：固定，则上述三种情况下的功率：信号源向负载方向传送信号源向负载方向传送的功率为：的功率为：第6页/共48页此时此时0ZZL0L传输线上为行波状态，则有传输线上为行波状态，则有0ZZin2200221GGGXRZZEP负载与传输线的匹配负载与传输线的匹配则传送给负载的功率为则传送给负载的功率为222421GGGGXRREP但但 可能不等于零，则有可能不等于零，则有L信号源与负载线的匹配：信号源与负载线的匹配：GinZZ此时此时0inGini

6、nGZZZZ 则有则有一一 阻抗匹配阻抗匹配 (补充补充)第7页/共48页*GinZZ可求得当可求得当 时，时，P P 可得到最大值可得到最大值GinGinXXRR,信号源的共轭匹配：信号源的共轭匹配：GGREP41212则所传送的功率：则所传送的功率：0, 0ininXPRP另由原功率表达式另由原功率表达式P来求来求P的极值，即的极值，即注意，此功率可能注意，此功率可能或或=前两种功率，但此时反射系数前两种功率，但此时反射系数 可能不等于零。从物理意义而言，这意味着在某种情况下，失配线可能不等于零。从物理意义而言，这意味着在某种情况下，失配线上的多次反射，信号可能相加，致使传输给负载的功率比

7、线上无反上的多次反射，信号可能相加，致使传输给负载的功率比线上无反射传送的功率要大。假如信号源阻抗为实数，则后两种情况简化为射传送的功率要大。假如信号源阻抗为实数，则后两种情况简化为相同的结果。相同的结果。,LGin一一 阻抗匹配阻抗匹配 (补充补充)第8页/共48页 例如，例如， 当则整个系统上无反射，但此时传当则整个系统上无反射，但此时传送给负载的功率仅为一半送给负载的功率仅为一半(一半被损耗在一半被损耗在Zg中中)，传输效率，传输效率仅为仅为50%。而要提高效率则只能减少。而要提高效率则只能减少ZG，这样就不再能维，这样就不再能维持。持。0ZZZLG注意：注意：最佳效率最佳效率与与无反射

8、无反射有时有时有矛盾有矛盾。一一 阻抗匹配阻抗匹配 (补充补充)第9页/共48页 一般情况下，满足共轭匹配的传输系统，线上是存在一般情况下，满足共轭匹配的传输系统，线上是存在反射波的，共轭匹配不代表无反射匹配。但是，当无反射反射波的，共轭匹配不代表无反射匹配。但是，当无反射的波源匹配和负载匹配同时成立时，共轭匹配则自然满足。的波源匹配和负载匹配同时成立时，共轭匹配则自然满足。因为由因为由Zg=Zc和和ZL=Zc ，可得，可得于是有于是有 上式即共轭匹配条件。上式即共轭匹配条件。 1jjcccccLZZ tg lZZZZZ tg l*1cggZZZZ一一 阻抗匹配阻抗匹配 (补充补充)第10页/

9、共48页 为了加深印象，进一步讨论共轭匹配的物理意义。为了加深印象，进一步讨论共轭匹配的物理意义。首先要看到，所谓匹配仅仅是网络前端无反射波。事首先要看到，所谓匹配仅仅是网络前端无反射波。事实上，失配负载实上，失配负载PL始终是有反射的。因此问题的核心始终是有反射的。因此问题的核心是要把反射的功率，再次是要把反射的功率，再次“喂给喂给”负载，恰如给婴孩负载，恰如给婴孩喂食。振幅要恰当喂食。振幅要恰当|S22|=| L|，时间要恰当，即相位时间要恰当，即相位 22= L，才能使它，才能使它“吃完吃完”。?Networkin=0l一一 阻抗匹配阻抗匹配 (补充补充)第11页/共48页 由此可见，由

10、此可见，无反射匹配无反射匹配特别是其中的负载匹配具有更特别是其中的负载匹配具有更重要的意义，负载匹配除了负载吸收全部入射到它上面的重要的意义，负载匹配除了负载吸收全部入射到它上面的功率外，还有以下好处。功率外，还有以下好处。 (1)负载匹配时，负载匹配时，S=1，由式，由式(3.85)可得传输线的可得传输线的功率容量功率容量最大。最大。(2)负载匹配时，负载匹配时，|L|=0，由式，由式(3.88)可得传输线的效率最可得传输线的效率最高。高。(3.85)22brbrcUPZ S222201LLalalLPPee (3.88)一一 阻抗匹配阻抗匹配 (补充补充)第12页/共48页(3)负载匹配时

11、，微波源工作较稳定。因为若负载失配负载匹配时，微波源工作较稳定。因为若负载失配(ZLZc) ，传输线的入端阻抗，传输线的入端阻抗jtgjtgLcinccLZ + ZlZ =ZZ + Zl 应当指出，无论哪种匹配，常常不是自然达到的，而应当指出，无论哪种匹配，常常不是自然达到的，而是人为实现的。对于是人为实现的。对于无反射匹配无反射匹配来说，就是人为地在导波来说，就是人为地在导波系统中引入新的不均匀性以造成新的反射去抵消系统中引入新的不均匀性以造成新的反射去抵消(或大大或大大削弱削弱)失配所引起的反射，即失配所引起的反射，即“以反制反以反制反”而达到匹配的。而达到匹配的。 理想的匹配，是指反射系

12、数为零、驻波系数为理想的匹配，是指反射系数为零、驻波系数为1的匹的匹配。实际工程上的匹配是指在某一给定频率范围内，反射配。实际工程上的匹配是指在某一给定频率范围内，反射系数或驻波系数小于规定值的匹配。系数或驻波系数小于规定值的匹配。一一 阻抗匹配阻抗匹配 (补充补充)第13页/共48页二二 匹配元件匹配元件 二二 匹配元件匹配元件 LZcZ阻抗变换元件或二端口网络LZLcZZcZTT传输线或直接接负载第14页/共48页( (一一) ) 窄带匹配器窄带匹配器 支节匹配器是用终端短路或开路的均匀传输线段支节匹配器是用终端短路或开路的均匀传输线段(简简称为支节称为支节)接入负载与传输线之间来实现匹配

13、的装置。由接入负载与传输线之间来实现匹配的装置。由于终端于终端短路或开路短路或开路的无耗支节，其输入阻抗的无耗支节，其输入阻抗(或导纳或导纳)是纯是纯电抗电抗(或纯电纳或纯电纳)，因此，这类匹配器又称为，因此，这类匹配器又称为电抗匹配器电抗匹配器。常用的支节匹配器有单支节、双支节和三支节。其中单支常用的支节匹配器有单支节、双支节和三支节。其中单支节又分为并联单支节或串联单支节。双支节和三支节常采节又分为并联单支节或串联单支节。双支节和三支节常采用并联形式。用并联形式。1.支节匹配器支节匹配器二二 匹配元件匹配元件 TdLYl第15页/共48页lllYgjb1inYjb inYjb 匹配结果要求

14、10inYj 并联网络要求inininYYY 枝节只能是纯电纳，要求传输系统处于等于 ，要求 和 处于等 圆，而 的圆称为匹配圆inY1ininYjbYjb lYinY1.0g O向电源匹配圆还存在两组解rijb1lY第16页/共48页YinlAlBYinYsZYXlll=+jlllZrjx1Y已知负载lZ反演成导纳lY等 圆向电源 匹配圆沿等电导圆到01jYin01jYin1221YYYYYYinin即 采用外圆求出l求出d2Ydl向电源短短路路开开路路第17页/共48页(1)并联单支节匹配器图解法并联单支节匹配器图解法 所以在波腹与波节所以在波腹与波节之间之间必定可以找到一处必定可以找到一

15、处(如如T面处面处)归一归一化导纳值为化导纳值为 。在此处若并入归一化输。在此处若并入归一化输入电纳入电纳 的支节的支节(支节的特性导纳与主线的特性导纳支节的特性导纳与主线的特性导纳相 同相 同 ) ， 则 可 使， 则 可 使 T 向 负 载 看 的 总 导 纳 的 归 一 化 值向 负 载 看 的 总 导 纳 的 归 一 化 值 ,即即Y=Yc。根据匹配条件可知包括支节在内的右边。根据匹配条件可知包括支节在内的右边部分作为一新负载与传输线之间达到匹配。部分作为一新负载与传输线之间达到匹配。j1jYGBB BB 1jj1YBB TdLYl 并联单支匹配器的工作原理可用并联单支匹配器的工作原理

16、可用图图4.9来说明。图中传输线终端接一来说明。图中传输线终端接一般负载，负载的归一化导纳为般负载，负载的归一化导纳为 此时传输线工作于行驻波状态，因此时传输线工作于行驻波状态，因 jLLLYGBminmax11,1YSYS 由此可知，设计并联单支节匹配器的任务在于确定负由此可知，设计并联单支节匹配器的任务在于确定负载到载到T的距离的距离d(使使 )和支节的长度和支节的长度l (使使 ) 。通常。通常用图解法和解析法计算它们的尺寸。用图解法和解析法计算它们的尺寸。1LG BB 图解法图解法 图图4.9第18页/共48页 如图如图4.10所示，在导纳圆图所示，在导纳圆图上找出主线负载对应点上找出

17、主线负载对应点A( )，以以O为圆心，经为圆心，经A作等作等S圆，圆，沿顺时针方向与沿顺时针方向与的圆相交于的圆相交于B( )，则则B点和点和A点对应的电长度之点对应的电长度之差即为差即为 。 若并联接入终端若并联接入终端短路短路的支节时，因短路处是导纳为的支节时，因短路处是导纳为，对应于导纳圆图上为对应于导纳圆图上为C点，由点，由C点在单位圆点在单位圆(纯电纳圆纯电纳圆)上沿上沿顺时针方向转到顺时针方向转到 的的D点，则点，则D点和点和C点对应的电点对应的电长度之差即为支节电长度长度之差即为支节电长度 。 若并联接入终端若并联接入终端开路开路的支节时，则因开路处的导纳为的支节时，则因开路处的

18、导纳为零，对应于导纳圆图上的零，对应于导纳圆图上的C点，由点，由C点在单位圆上沿顺时点在单位圆上沿顺时针方向转到针方向转到D点，则点，则D点和点和C点对应的电长度之差即为支点对应的电长度之差即为支节电长度节电长度 。LY1G jYGBdjYB ll(1)并联单支节匹配器图解法并联单支节匹配器图解法 图图4.10第19页/共48页 实用中，常取并联短路支节，因为它具有结构牢固和实用中，常取并联短路支节，因为它具有结构牢固和便于调整的优点。便于调整的优点。 例例 特性阻抗特性阻抗Zc为为50的无耗传输线终端接的无耗传输线终端接ZL为为25+j75的负载，采用终端短路的单支节匹配，求支节的的负载，采

19、用终端短路的单支节匹配，求支节的位置和长度。位置和长度。25j75LZ dl50cZ ir00.00.60.4120.3080.192匹配圆向电源ZlY1Y1Yl(1)并联单支节匹配器图解法并联单支节匹配器图解法 第20页/共48页(1)(1)求归一化负载阻抗求归一化负载阻抗 25j750.5j1.550LLCZZZ在阻抗圆图上标出此点在阻抗圆图上标出此点A，如图所示。根据，如图所示。根据 和和 以中心以中心O互为对称的性质，得归一化负载导纳互为对称的性质，得归一化负载导纳A，在导纳圆图上，在导纳圆图上读出其归一化导纳值为读出其归一化导纳值为 ZYir00.00.60.4120.3080.19

20、2匹配圆向电源ZlY1Y1Yl(对应的电长度为对应的电长度为0.412) 0.2j0.6Y (2)以以O为圆心，经过为圆心，经过A作等作等S圆，沿顺时针方向与圆，沿顺时针方向与G=1的的圆相交于圆相交于B点。查出点。查出B点的归一化导纳为：点的归一化导纳为： (对应的电长度为对应的电长度为0.192) 1j2.2Y (1)并联单支节匹配器图解法并联单支节匹配器图解法 AAB第21页/共48页(3)支节的位置求得为：支节的位置求得为： (4)短路支节的归一化导纳为短路支节的归一化导纳为 0.192(0.50.412)0.1920.0880.28d j2.2Y (5)求短路支节的长度：由于求短路支

21、节的长度：由于短路支节负载为短路支节负载为，位于实，位于实轴的右端点，所以由此处至支节归一化电纳轴的右端点，所以由此处至支节归一化电纳B点顺时针旋点顺时针旋转的电长度即为短路支节线的长度，即得转的电长度即为短路支节线的长度，即得 0.3180.250.068l ir00.00.60.4120.3080.192匹配圆向电源ZlY1Y1Yl(1)并联单支节匹配器图解法并联单支节匹配器图解法 第22页/共48页(1)并联单支节匹配器并联单支节匹配器解析法解析法 例例无耗传输线特性阻抗无耗传输线特性阻抗Z0 = 75 ( )，通过并联单短路短截，通过并联单短路短截线法实现匹配，如图所示。已知，负载支路

22、长度为线法实现匹配，如图所示。已知，负载支路长度为l = p/8，短路短路短截线支路长度为短截线支路长度为s = p/8。试求负载阻抗。试求负载阻抗ZL。解：在本题中解：在本题中 。由题图可知，有：。由题图可知，有：YA YA + Y2(s)从上式中可解出从上式中可解出8Z0Z0ZLAZ08Y2(s)45482ppslAA2000L0L00000L0L( )j jtan()j jcot jtan()j()YYY sYYYYlYYYYYYYYYsYl 0L0(2j)15075( )2jLYYZZj(s)2YAYAY终端短路终端短路 tgincZzjZz(3.47)第23页/共48页第一种情况，第

23、一种情况， 为纯阻负载，即为纯阻负载，即 。支节接入位置支节接入位置d可以从下面方程中解得可以从下面方程中解得 (4.8) 上式移项后由等式两边实部、虚部分别相等得上式移项后由等式两边实部、虚部分别相等得 (4.9a) (4.9b) 从式从式(4.9b)解出解出 代入式代入式(4.9a)可得可得并联单支节匹配器并联单支节匹配器 解析法解析法TdLYlYjBBLY当当 为复数负载时，解析法为复数负载时，解析法比较麻烦。这里分两种情况比较麻烦。这里分两种情况进行讨论。进行讨论。LYLLYGjtg11 jtgLLG +Y= +=+ GdBdj1LLB G tgdGtgtgLGdB =d2tg1LdG

24、BBjY10Y第24页/共48页用用 代替代替 可得可得因因 ，故有，故有于是于是 (4.10) 若若d1是式是式(4.10)的一个解，则的一个解，则 是另一解，是另一解，d的一的一般解为般解为 。因为传输线上每一腹节之间都有解，。因为传输线上每一腹节之间都有解，但通常取尽量靠近负载的解。但通常取尽量靠近负载的解。并联单支节匹配器并联单支节匹配器 解析法解析法22(1 cos) cosdd2tg d2cos(1)LLdGG2cos(1 cos2) 2ddcos2(1) (1)LLdGG11cos41gLLGdG1(2)gd1(2)gdn第25页/共48页 支节长度可根据支节提供的电纳值支节长度

25、可根据支节提供的电纳值 来求得，来求得，由式由式(4.9b)因因 ，故，故取短路支节，其输入导纳关系为取短路支节，其输入导纳关系为由由 得得 (4.11) 根号前根号前 号的取法由号的取法由 得：若得：若 取取“+”；若；若 ，取，取“”。并联单支节匹配器并联单支节匹配器 解析法解析法 BB(1)tgLB =Gd2tg1LdG1LLBGG tgYjjcBl BB 1LLctg lGG121gLLGltgGtg1LdG04gd4 ggdTdLYlYjBBBjY10Y第26页/共48页第二种情况，第二种情况， 为复数，即为复数，即 。 首先，根据驻波相位首先，根据驻波相位 确定离该负载最近的电压波

26、节位置，如图确定离该负载最近的电压波节位置，如图 4.11所示。所示。电压波节电压波节点的归一化输入导纳点的归一化输入导纳 为实数为实数并联单支节匹配器并联单支节匹配器 解析法解析法LYjLLLYGBmin44Lggl TdLYl0dminl其次，将该波节点右面的传输线和负载一起作为新的负载其次，将该波节点右面的传输线和负载一起作为新的负载来进行计算。新负载的导纳为纯阻性，计算方法与第一种来进行计算。新负载的导纳为纯阻性，计算方法与第一种情况相同，只需在式情况相同，只需在式(4.10)和和(4.11)中用中用S代替代替 。设支节。设支节接入位置到电压波节点的距离为接入位置到电压波节点的距离为d

27、0，可得，可得maxYSLG图图4.11第27页/共48页并联单支节匹配器并联单支节匹配器 解析法解析法(4.12a) (4.12b) (4.13) 电压波腹点的导纳也是实数，也可取作新的负载来电压波腹点的导纳也是实数，也可取作新的负载来匹配复数导纳。计算方法与上相同，但须注意因腹点输入匹配复数导纳。计算方法与上相同，但须注意因腹点输入导纳导纳 ，故结果不同。，故结果不同。min1YS101cos41gSdS1min0min1cos41gSdldlS121gSltgS图图4.11TdLYl0dminl第28页/共48页(2)串联单支节匹配器串联单支节匹配器 串联单支节匹配器的工作原理与并联单支

28、节匹配器类串联单支节匹配器的工作原理与并联单支节匹配器类似。因似。因 ，故在电压波腹与波节，故在电压波腹与波节之间必有一处之间必有一处 ，在此处串入电抗，在此处串入电抗 的的支节便实现匹配。支节便实现匹配。 用图解法计算串联单支节与计算并联单支节完全类似，用图解法计算串联单支节与计算并联单支节完全类似，但前者应在阻抗圆图上进行。但前者应在阻抗圆图上进行。 maxmin1,11ZSZS1ZjX XX 二二 匹配元件匹配元件 图图4.12LZlminl0d第29页/共48页二二 匹配元件匹配元件 单支节调配器中因要求单支节调配器中因要求d可调，对于同轴线、波导等可调，对于同轴线、波导等结构中较难调

29、。故常采用双支节调配器。结构中较难调。故常采用双支节调配器。支节长度为支节长度为l1和和l2，可调。，可调。 两支节之间的距离两支节之间的距离d =/8, /4, 3/8 (注意不能选取注意不能选取/2)，不可调；不可调；一般为并联支节。一般为并联支节。(3)双支节调配器双支节调配器d1LLYZ1jB2jB0Y1l2l短路或开路短路或开路1Y2Y第30页/共48页二二 匹配元件匹配元件 如图所示电路：负载导纳为如图所示电路：负载导纳为 ，B1、B2分别为第一分别为第一和第二支节的输入导纳。和第二支节的输入导纳。LLLjBGYtjBjBGjYtYBBjGYYLLLL)()(100102第一支节左

30、侧的导纳为第一支节左侧的导纳为 , ,此导纳经过长度此导纳经过长度d d后变换至第二个支节右侧的导纳为：后变换至第二个支节右侧的导纳为：)(11BBjGYLL式中式中00/1),(ZYdtgtd1LLYZ1jB2jB0Y1l2l短路或开路短路或开路1Y2Y0)(1201022022tYtBtBYttYGGLLL由此得到方程：由此得到方程：为达到匹配，要求为达到匹配，要求02)Re(YY1B求22YB虚部的负值为第31页/共48页二二 匹配元件匹配元件 则则0),(210,21tarctgttarctgtd22201022201 4 ()112(1)LLGt YB tBttYtYt求解求解d1L

31、LYZ1jB2jB0Y1l2l短路或开路短路或开路GL为实数，上式根号中的值非负。即有为实数，上式根号中的值非负。即有1)1 ()(402202102tYtBtBYtLdYttYGL20220sin210即有即有第32页/共48页二二 匹配元件匹配元件 为给定不可调；为给定不可调；83;4;8ddd或或对于给定的对于给定的d双支节匹配器不能对所有负载阻抗匹配。双支节匹配器不能对所有负载阻抗匹配。ttGYGtYBBLLL220201)1 (tGYGtGYGtYBLLLL0220202)1 (式中式中B=B1,B2。如若求得长度为负值，应加上。如若求得长度为负值，应加上/2取其正值。取其正值。则支

32、节的长度为：则支节的长度为：BYarctglsc021短路：短路：021YBarctgloc开路：开路：d1LLYZ1jB2jB0Y1l2l短路或开路短路或开路第33页/共48页第34页/共48页匹配结果要求l2并联枝节要求 枝节无耗要求l1并联枝节要求 枝节无耗要求传输线等 要求和 处于等 圆与辅助圆相交要求 否则为死区，无法匹配 要求在匹配圆上的 向负载方向转到辅助圆上的10inYj 34bYYY4Y32421,YjbYjb 3YaY2)Re(llgY2Y12aYYY12,?lllYgjbYYjb(1/8)gd3YYbY3YaY1YlY2Y4l2l1d=81llYbY1l2l8/gdaY

33、aY？有实部和虚部第35页/共48页求出YbY3YaY1YlY2Y4l2l1d=81llllZrjxinY2l8/gd1l已知负载lllZrjx 反演成导纳11/llllYYZgjb沿等电导圆转到辅助圆沿等电导圆到01jYin1inY 1221?aaYYYYYY即1llZaY沿等 圆向电源 匹配圆321Yjb 3443210ininYYYjYYYjb 即求出2l圆等lgaY 第36页/共48页二二 匹配元件匹配元件 同轴双支节匹配器中同轴双支节匹配器中Z0=50, ZL=100+j50,d1=/8,d2=/8， 求支节长度求支节长度l1和和l2。例例:d1d2AB分析：分析：C点：应在并联电纳

34、后归一化阻抗为点：应在并联电纳后归一化阻抗为ZC=1。 在并联前应为在并联前应为ZC0=1+jb2B点：并联后的阻抗点：并联后的阻抗ZB与与ZC0的关系为经一段传的关系为经一段传输线输线d2的距离。的距离。 并联前的阻抗并联前的阻抗ZB0为负载阻抗经为负载阻抗经d1的距离的距离所得到的值。所得到的值。 ZB0= ZB0+jb1短路短路第37页/共48页二二 匹配元件匹配元件 解：解：1)1)归一化负载阻抗归一化负载阻抗12jzL2 . 04 . 0jyL其相应的归一化导纳为其相应的归一化导纳为其对应的波长数为其对应的波长数为 0.4630.463。d1d2第38页/共48页二二 匹配元件匹配元

35、件 3)3)做做辅助圆辅助圆：由于在：由于在A A点上点上导纳应在的圆上，而导纳应在的圆上，而B B点点在在A A点的向点的向负载方向负载方向 d2 =/8处，因此，应将处，因此，应将 r=1 的圆的圆向负载方向向负载方向旋旋转转/8/8，获得辅助圆。，获得辅助圆。其对应波长数为其对应波长数为0.0880.088。2)2)则在则在d1 1点处的输入导纳应为：点处的输入导纳应为：沿等沿等r圆顺时针旋转圆顺时针旋转d1= =/8/8得得到到 yL，0.50.5Lyj=+d1d2ABC第39页/共48页则第一个支节的长度为则第一个支节的长度为以以yL沿沿等等gL=0.5=0.5的的圆旋转交辅助圆于圆

36、旋转交辅助圆于 y1=0.5+j0.14；于是第一个并联电抗应为：于是第一个并联电抗应为： jb1=j0.14-j0.5=-j0.36；并联电抗并联电抗j jb b1 1所对应的电长度为所对应的电长度为( (圆图圆图) ) 0.445；由于短路支节的电长度由于短路支节的电长度为为 0.25；l1=(0.445-0.25)= 0.195d1d2二二 匹配元件匹配元件 第40页/共48页二二 匹配元件匹配元件 4)4)以以y1沿等沿等圆顺时针旋转圆顺时针旋转/8得到得到 y2=1+j0.72，注意：注意： 有两对解，一般选择有两对解，一般选择较短的一对解答。较短的一对解答。则第二个电抗值应为：则第

37、二个电抗值应为： jb2=-j0.72 则第二支节的长度为则第二支节的长度为(j(jb b在圆图上的位置在圆图上的位置) ) l=(0.405-0.25) =0.155d1d2第41页/共48页二二 匹配元件匹配元件 禁禁 区区如当如当d d1 1= =/8/8时，如果时，如果y yL L落在落在g g22的阴影圆内，则沿等的阴影圆内，则沿等g gL L圆圆旋转旋转不可能不可能与辅助圆有交点与辅助圆有交点，则不能获得匹配。则不能获得匹配。同理同理, ,如当如当d d1 1=/4=/4， y yL L落在落在g g11圆内也得不到匹配。圆内也得不到匹配。为克服此缺点，可用三支节或为克服此缺点，可

38、用三支节或四支节调配器。四支节调配器。在此区域内得不到匹配在此区域内得不到匹配d1d2第42页/共48页作业作业 作业作业14：1.特性阻抗特性阻抗Zc为为50的无耗传输线终端接的无耗传输线终端接ZL为为25+j75的负载，采用终端短路的单支节匹的负载，采用终端短路的单支节匹配，求支节的位置和长度。配，求支节的位置和长度。2.P334: 4.2、4.3第一问、第一问、4.4、4.12第43页/共48页3.15 已知传输线上某一点归一化阻抗已知传输线上某一点归一化阻抗 ，试用圆图，试用圆图计算：计算：(1)由该点起向负载方向移动电长度由该点起向负载方向移动电长度 处的阻抗；处的阻抗；(2)由该点起向波源方向移动电长度由该点起向波源方向移动电长度 处的阻抗。处的阻抗。(注意：注意：凡用圆图算题，计算过程要用圆图示意。凡用圆图算题，计算过程要用圆图示意。)0.50.8