信号源与负载阻抗的匹配

1、阻抗匹配阻抗匹配1 令000()()LinininLZjZtglZRjXZZjZtgl222*11111ReReRe222ininininSininSinZPV IVVZZZZ22221SinSininSXXRRRVPSSSZRjXzinL0LV -ZLZ=-lZ=0ZsVsz0IinVin 传递至负载的功率为传递至负载的功率为000LLLZZZZ 0000()()LinLZjZtglZZZZjZtgl20122012LSSSZPVZRX阻抗匹配阻抗匹配222221SinSininSXXRRRVPzinL0LV -ZLZ=-lZ=0ZsVsz0IinVin0inSininSZZZZ222212

2、4SLSSSRPVRX阻抗匹配阻抗匹配322221SinSininSXXRRRVP22221SinSininSXXRRRVPin0PR22222210ininSinSinSinSinSRRRRRXXRRXX2220SininSRRXXin0PX22220ininSinSinSRXXRRXX0ininSXXX(1)(2)阻抗匹配阻抗匹配4 传递至负载的功率： 若源阻抗为实数inSRR inSXX231124LSSPVR2222124SLSSSRPVRX20122012LSSSZPVZRX3132,LLLLPPPP32LLPP阻抗匹配阻抗匹配5 匹配的意义 传输线的功率容量最大 行波状态时传输线的

3、功率容量最大，因为不匹配时的驻波场，在波腹处的电场比传输同样功率的行波电场大得多，故而容易发生击穿，使功率容量降低 微波源工作稳定 行波状态时，对信号源无影响，使微波源工作稳定 匹配器匹配器 人为引入新的不均匀性以造成新的反射去抵消人为引入新的不均匀性以造成新的反射去抵消（或大大削弱）失配所引起的反射（或大大削弱）失配所引起的反射 匹配器的主要目的是为了使负载能得到最大功匹配器的主要目的是为了使负载能得到最大功率，故匹配器本身不能有损耗，它应由率，故匹配器本身不能有损耗，它应由纯无功纯无功元件元件构成；构成； 理想的匹配，反射系数为理想的匹配，反射系数为0 0；实际工程中，在；实际工程中，在指

4、定的频率范围内反射系数小于规定的值。指定的频率范围内反射系数小于规定的值。 阻抗匹配器类型：阻抗匹配器类型：窄带，宽带窄带，宽带支节匹配器：单支节支节匹配器：单支节、双支节双支节四分之波长阻抗变换器，渐变变换器四分之波长阻抗变换器，渐变变换器.短路枝节开路枝节解析法分析解析法分析- -纯电阻负载纯电阻负载解析法分析解析法分析- -纯电阻负载纯电阻负载负载为复数负载为复数01arccos41dmin0min1arccos41dldlarccos21l短路点与开路点的位置对调Vmax线与Vmin线对调上下半园区的性质对调实际线导纳：归一化线导纳：支节位置：实际支节导纳：归一化支节导纳：支节长度：短

5、路开路实际线导纳：归一化线导纳：支节位置：实际支节导纳：归一化支节导纳：支节长度：短路开路解法一支节位置解法二支节位置例例1 1Z=50的无耗传输线，接负载的无耗传输线，接负载ZL=25+j75 采用并联单支节匹配采用并联单支节匹配 1. 1. 负载归一化负载归一化 2. 2. 采用导纳计算采用导纳计算 ( (对应对应0.412)0.412)3. 3. 将将 向电源向电源( (顺时针顺时针) )旋转，与匹配圆旋转，与匹配圆( (g=1) )相交相交两点两点4. 4. 求出支节位置求出支节位置0.51.5Lzj0.20.6LyjLy1112.2 (0.192)12.2 (0.308) yjyj

6、对应对应)(396. 0308. 0088. 0308. 0)412. 05 . 0()(280. 0192. 0088. 0192. 0)412. 05 . 0(21dd5 5短路支节长度短路支节长度 由于短路表示由于短路表示 ，且是电抗，所以要看单位，且是电抗，所以要看单位外圆，如下图所示。外圆，如下图所示。 Ly 120.3180.250.068( )0.250.1820.432( )ll共有两组解答，一般选长度较短的一组。共有两组解答，一般选长度较短的一组。 在特性阻抗为在特性阻抗为600600的无耗双导线上，测得的无耗双导线上，测得|V|max=200， |V|min=40， dmi

7、n1=0.15,dmin1=0.15,问问Z ZL L为何值？今采用短路并为何值？今采用短路并联支节匹配，求支节位置和长度。联支节匹配，求支节位置和长度。 已知驻波比已知驻波比和最小点位置和最小点位置dmin1求求ZL 已知已知ZL用单用单支支节匹配节匹配 1. 根据定义根据定义maxminmin1|2005|400.15VVd注意波节点注意波节点 ，且向，且向负载负载旋转旋转0.15。可得。可得 1/0.20r0.461.22Lzj反归一反归一 0276732LLZzZj2. 已知已知 要用单要用单支支节匹配节匹配 Lz反演成导纳计算反演成导纳计算 0.320.70 (0.10)Lyj对应按等按等|圆向电源旋转到匹配圆圆向电源旋转到匹配圆 111.01.80 (0.18)1.01.80 (0.32)yjyj 对应对应支支节距离节距离 dd12018010008032010022( .).( .).支支节长度节长度 ll12033025008017025042( .).( .). 空气介质中50ohm无损耗传输线，接未知负载，传输线上 ， ,连续电压最小值点距离5cm，从负载看第一个电压最小值距负载为1.25cm，设计并联单支节阻抗匹配