阻抗匹配示例

1、传输线与阻抗匹配,传输线与阻抗匹配,阻抗定义,传输线可分为长线和短线，长线和短线是相对于波长而言的。 短线：l / 0.05，集中参数电路 长线：l / 0.05，分布参数电路,阻抗定义,阻抗的定义 阻抗定义：在具有电阻、电感和电容的电路里，对电流所起的阻碍作用叫做阻抗. 当信号的边沿很陡的时候，信号本身所包含的有效频率远远高出信号工作频率，对于1ns的上升信号沿，所包含的有效频率带宽达到400M左右，而这样的信号在传输线上传输时，信号的传播类似于场的形式传播，而不是电压与电流。,阻抗定义,阻抗的定义 1、导线流过电流时，周围会产。

2、微波炉阻抗匹配问题的研究,阻抗匹配的概念,微波传输系统一般由信号源、传输线和负载三大部分组成，如图1所示。为使微波系统能够在比较理想的状态下工作，应该考虑三种阻抗匹配。,阻抗匹配,无反射匹配,共轭匹配,负载匹配,波源匹配,1）负载阻抗匹配,2）波源无反射阻抗匹配,3）电源的共轭阻抗匹配,=,负载端不产生反射波，系统传 输效率高负载取得最大功率,=,消除由于负载失配所引起的电 源的反射,=,传输线从电源处得到最大功率,当无反射匹配的波源匹配和负载匹配都同时成立时，共轭匹配也必成立。而只有三个阻抗都为纯电阻并相等的时候，三种。

3、1.8 传输线的阻抗匹配,一、阻抗匹配概念,1、信号源与传输线的匹配,共轭匹配（即功率匹配）,阻抗匹配使微波电路或系统无反射、以行波或尽量接近行波状态的技术措施。 阻抗匹配网络是设计微波电路和系统时采用最多的电路单元。 在微波领域中，阻抗匹配是一个非常重要的概念。,其作用体现在下列几方面： 提高传输效率，保证功率容量 保持传输线工作的稳定性 减少微波测量系统的系统误差 保证元器件设计的质量指标,阻抗匹配一般包含两方面：一个是信号源与传输线间的匹配，另一个是负载与传输线间的匹配,指在传输线的任一截面上，输入阻抗Zin。

4、第二章 諧振電路及阻抗匹配 2 1 諧振電路串聯諧振電路 並聯諧振電路 諧振電路特性 諧振頻率f0頻寬BW品質因素Q插入損失IL 諧振電路轉換 單頻轉換 f0 諧振電路轉換應用 Y參數運算 諧振電路電容交連 諧振電路電感交連 C12 L12。

5、2019/10/21,RF Traing,1,匹 配 Matching,lulu,2019/10/21,RF Traing,2,匹配(Matching)的概念,什么是匹配?在电子学中，它是用来形容输出系统到下级输入系统传输状态的。匹配？,前 级 OUTPUT,INPUT 后 级,2019/10/21,RF Traing,3,匹配是在两个主体之间发生的，但对同一主体，它同时存在对前后两级的匹配关系。匹配？ 匹配？,Input 主体 Output,前级,后级,2019/10/21,RF Traing,4,匹配的效果信号在匹配系统中传输是顺畅、无阻滞的，能量的传输是无损的。匹配前级 匹配后级 Signal,匹配节点,2019/10/21,RF Traing,5,Signal,Signal,不匹配的情。

6、阻抗匹配与Smith 原理,一、阻抗匹配及其意义,二、阻抗匹配基础知识,三、smith圆图分析总结,四、如何利用smith圆来分析阻抗？,阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，主要用于传输线上，使高频的微波信号皆能传至负载点，减少反射损耗，得到最大功率输出工作状态。,一、阻抗匹配及其意义：,二、阻抗匹配基础：参量的认识,信号在传输线上由于阻抗不匹配等原因，会有回波损耗，因此用反射系数 、驻波系数比VSWR等来衡量信号传输的效率。,Z0,VSWR=(1+ |)/(1-|),传输线上的阻抗常用Z0表示，称为特性阻抗。典型值是50欧姆和70欧姆。传。

7、30KHz300KHz3MHz30MHz300MHz3GHz30GHz300GHz3000GHz3.84 1014Hz7.7 1014Hz3 1016Hz3 1019Hz3 1023Hz,104 m103 m 100 m 10 m 1 m 10 cm1 cm1 mm.1 mm.78 um.39 um.01 um10-11m10-15m,电磁波谱,infrared ultraviolet electromagnetic mega giga deci micro,Electron density of a conducting wire is 1023 per cm3. if current intensity is 1A, calculate the electron velocity. Provide the area of the wire is 1 mm2.,设空间由两种不同介质组成，平面电磁 波自介质 1 垂直入射到介质的分界面,介质空间1中的电磁场,反射波电场复振幅,入。

8、第8章,阻抗匹配,Impedance Matching,传输线的核心问题之一是功率传输，在低频中间有最大功率传输定理。只要负载满足时，可达到电源最大功率输出，即资用功率Pa,(8-1),(8-2),本讲，我们要把上述定理推广到传输线问题中。,图 8-1 共轭匹配与最大功率输出定理,一、匹配网络特性,进一步推广低频电路问题。现在有一匹配网络(它可以是传输线段，也可以是任意的Network。但满足无耗条件)，处于电源与负载之间。如图所示 定理互易匹配网络无耗。在系统匹配时,有 则,证明 对于无耗网络可写出,(8-3),一、匹配网络特性,图 8-2 匹配网络,容易导出,一、。

9、匹配理论,3.1 基本阻抗匹配理论 3.2 射频/微波匹配原理3.3 集总参数匹配电路3.4 微带线型匹配电路3.5 波导和同轴线型匹配电路3.6 微波网络参数,匹配方法,/4阻抗变换器枝节匹配网络阶梯阻抗变换和渐变线阻抗变换,3.3 集总参数匹配电路,通常不使用电阻取得匹配,所谓“与50 匹配”，是指“从外部看电路A的输入时，为了使阻抗变换为50 ，增加某些电路并进行调整，使其取得匹配”的意思。比如“串联接入电感L，然后并联接入电容C，使其具有史密斯（Smith）圆图上的50 点” 。,1. 输入阻抗和输出阻抗均为纯电阻： 步骤一: 确定工作频率fc、输入。

10、第8章,阻抗匹配,Impedance Matching,传输线的核心问题之一是功率传输，在低频中间有最大功率传输定理。只要负载满足时，可达到电源最大功率输出，即资用功率Pa,(8-1),(8-2),本讲，我们要把上述定理推广到传输线问题中。,图 8-1 共轭匹配与最大功率输出定理,一、匹配网络特性,进一步推广低频电路问题。现在有一匹配网络(它可以是传输线段，也可以是任意的Network。但满足无耗条件)，处于电源与负载之间。如图所示 定理互易匹配网络无耗。在系统匹配时,有 则,证明 对于无耗网络可写出,(8-3),一、匹配网络特性,图 8-2 匹配网络,容易导出,一、。

11、1.6 传输线的阻抗匹配,1.6.1 阻抗匹配的概念,1.共轭匹配,2.负载匹配,3.信号源匹配,负载阻抗匹配网络,1.6.2 阻抗匹配的方法,电阻性负载匹配和电抗性负载匹配,1.电阻性负载匹配（/4阻抗变换器）,Zl为纯电阻,为实数,Zl不是纯电阻,方法（1）先并联一段长度为l、特性阻抗为Z0的短路线，将负载阻抗变换为纯电阻，再用g/4变换器对纯电阻进行匹配。,例1.6-1】P42一均匀无耗传输线的特性阻抗为500，负载阻抗Zl=200-j250，通过g/4阻抗变换器及并联短路支节线实现匹配。已知工作频率f=300MHz，求g/4阻抗变换器的特性阻抗Z01，及并联短路支节线的最短。

12、2.3 阻抗变换与阻抗匹配,若RS RL，阻抗不匹配，传输效率不高,若RS= RL ，阻抗匹配，传输效率高,1. 串并联等效转换公式,2.3.2 LC网络阻抗变换,品质因数：,主要分析的问题： RP 、XP 、QP 与 XS 、RS、 QS 之间的关系,等效原则：变换前后电路总阻抗不变：,要使ps，必须满足：, 品质因数相等, 电阻、电抗之间的关系,2. L型匹配网络,L-I 型：负载电阻与网络电抗并联,L-II型：负载电阻与网络电抗串联,L-II型,由两个性质相异的电抗元件组成,L-I型,LC网络有3种类型：L型、T型、II型,L-I 型匹配网络：,要分析的问题：已知 Rs、RL，根据匹配要求确。

13、阻抗匹配 ,Impedance Matching,传输线的核心问题之一是功率传输，在低频中间有最大功率传输定理。只要负载满足时，可达到电源最大功率输出，即资用功率Pa,(8-1),(8-2),本讲，我们要把上述定理推广到传输线问题中。,图 8-1 共轭匹配与最大功率输出定理,一、匹配网络特性,图 8-4 阻抗匹配,二、电阻性负载匹配,阻抗匹配大致分成两类：电阻性负载匹配和任意负载匹配。电阻性负载指的是Zl=RlZ，最常见的是采用 线匹配，有容易得到匹配段的特性阻抗再次注意到：只有匹配区才无反射波。,(8-7),(8-8),二、电阻性负载匹配,图 8-5 匹配段,定理 电抗。

14、一、阻抗匹配的概念二、阻抗匹配的重要性三、阻抗匹配的方法,1.6 阻抗匹配,一、阻抗匹配的概念,匹配是微波传输系统中的一个很重要的概念,不同于低频电路，对于一个由信号源、传输线和负载三个部分组成的微波传输系统，为了将信号源的功率和信息能高效率、不失真地传送到负载，必须考虑阻抗匹配的问题,考虑：均匀无耗线,= Zin,阻抗匹配通常包含两个方面的含义：一方面， 如何才能使负载从信号源得到最大的功率，另一方面，如何才能消除传输线上的反射波,三种阻抗匹配 （对应传输线上三种不同的状态）,Zg,Eg,ZL,Z0,三种阻抗匹配状态,负载阻。

15、1.6 阻抗匹配,阻抗匹配具有二种，分别是负载阻抗匹配、源阻抗匹配(共轭阻抗匹配)。,本节内容,二种匹配 阻抗匹配的方法与实现,阻抗匹配意义：,在由信号源、传输线和负载构成的微波传输系统中，一般有两个方面问题。 第一，如果负载与传输线不匹配，反射波，驻波，一方面将降低传输线的功率容量，当传输功率较大，而负载与传输线之间又严重不匹配时，会使驻波比很大，从而有可能造成传输线中填充介质被击穿而形成短路，致使信号源有可能遭到破坏。另一方面，负载与传输线不匹配将增加传输线的衰减。 第二，如果传输线与信号源不匹配，将会影。

16、第8章,阻抗匹配,Impedance Matching,传输线的核心问题之一是功率传输，在低频中间有最大功率传输定理。只要负载满足时，可达到电源最大功率输出，即资用功率Pa,(8-1),(8-2),本讲，我们要把上述定理推广到传输线问题中。,图 8-1 共轭匹配与最大功率输出定理,一、匹配网络特性,进一步推广低频电路问题。现在有一匹配网络(它可以是传输线段，也可以是任意的Network。但满足无耗条件)，处于电源与负载之间。如图所示 定理互易匹配网络无耗。在系统匹配时,有 则,证明 对于无耗网络可写出,(8-3),一、匹配网络特性,图 8-2 匹配网络,容易导出,一、。

17、1.5 阻抗匹配,1. 传输线的三种匹配状态1) 负载阻抗匹配负载阻抗匹配是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形, 此时传输线上只有从信源到负载的入射波, 而无反射波。匹配负载完全吸收了由信源入射来的微波功率; 而不匹配负载则将一部分功率反射回去, 在传输线上出现驻波。,当反射波较大时, 波腹电场要比行波电场大得多, 容易发生击穿, 这就限制了传输线能最大传输的功率, 因此要采取措施进行负载阻抗匹配。负载阻抗匹配一般采用阻抗匹配器。,2) 源阻抗匹配电源的内阻等于传输线的特性阻抗时, 电源和传输线是匹配的, 这种电源称之为匹配源。对。

18、匹配理论,3.1 基本阻抗匹配理论 3.2 射频/微波匹配原理3.3 集总参数匹配电路3.4 微带线型匹配电路3.5 波导和同轴线型匹配电路3.6 微波网络参数,匹配方法,/4阻抗变换器枝节匹配网络阶梯阻抗变换和渐变线阻抗变换,。

19、射频阻抗匹配 Sun Feng 2015/06/19,IEEE频谱分段,射频频率范围：通常是指从VHF到S波段,阻抗失配的示例,传输线及传输线理论,当信号的波长可于分立电路元件的几何尺寸相比拟时，电压和电流不再保持空间 不变，必须把它们看做传输的波。信号采用传输线理论进行分析。常用的传输线：双线传输线，同轴线，微带线。,特征阻抗,电磁场理论：特征阻抗 在自由空间，向正z方向传播的平面电磁波可写成典型的正弦波的形式：,电场分量和磁场分量的比值即为特征阻抗：,：磁导率,：介电常数,特征阻抗,零阶模型：传输线瞬时阻抗,阻抗 = 电压/电流,特征阻抗,。