微波技術(shù)基礎(chǔ)04387

1、 微波技術(shù)基礎(chǔ)微波技術(shù)基礎(chǔ)詹銘周電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院 地點：清水河校區(qū)科研樓地點：清水河校區(qū)科研樓C305 電話：電話：61831021 電郵：電郵：圓圖的應(yīng)用圓圖的應(yīng)用l2、綜合電路匹配設(shè)計l導(dǎo)納圓圖即把阻抗圓圖旋轉(zhuǎn)180度得到l1、用阻抗圓圖求導(dǎo)納找出中心對稱點l2、阻抗圓圖與導(dǎo)納圓圖疊加在一起的圓圖，直接讀出對應(yīng)圓圖上的數(shù)值即可。l3、注意用導(dǎo)納圓圖和用阻抗圓圖時，應(yīng)分別用導(dǎo)納和阻抗作為設(shè)計參數(shù)為好。l4、并聯(lián)電路用導(dǎo)納圓圖，串聯(lián)一般用阻抗圓圖較為方便5.10.3 5.10.3 圓圖的應(yīng)用（圓圖的應(yīng)用（三個方面三個方面）例例1. 1. 已知無耗傳輸線的特性阻抗已知無耗傳輸線的特性阻抗

2、 ，工作波長，工作波長 ，終端負載，終端負載 ，求：（，求：（1 1） 負載反射系數(shù)的模負載反射系數(shù)的模 和相角和相角 ；（；（2 2）駐波系）駐波系 數(shù)數(shù) 和駐波相位和駐波相位 ；（；（3 3） 處的輸處的輸 入阻抗入阻抗 。050Z cm60)50100(jZLLLSmincm4 .74 Z公式計算公式計算直接求解法直接求解法l畫出等效電路圖（）l列出公式l寫出相應(yīng)步驟即可（1 1）負載阻抗的歸一化值為）負載阻抗的歸一化值為在實用阻抗圓圖上找出的圓的交點在實用阻抗圓圖上找出的圓的交點A A，如圖，如圖延長延長 在單位圓上讀出在單位圓上讀出 0(10050) 5021LLZZZjj44. 0

3、OaOAL26LOA圓圖圓圖圖表法圖表法（2 2）過）過A A點作等點作等S S圓與圓與 線交于線交于B B，與，與 線交于線交于C C，由，由 B B點的點的 值可得值可得 由由A A、C C兩點所對應(yīng)兩點所對應(yīng)的電長度的值可得的電長度的值可得 去歸一化得去歸一化得maxVminVR6 . 2S286. 0214. 05 . 0min)(16.17minmincmg（3 3） 的歸一化值為的歸一化值為 固定固定O O點，點，OAOA線順時針旋轉(zhuǎn)線順時針旋轉(zhuǎn)1.241.24電長度，到電長度，到D D點。讀點。讀 出出D D點的歸一化阻抗即為點的歸一化阻抗即為 去歸一化得去歸一化得24. 160

4、4 .74g 24. 042. 0jlZ 02112Z lZ l Zj例例2.2.如圖所示的無耗傳輸線電路中，已知如圖所示的無耗傳輸線電路中，已知 ， ， ， ， ， ， ， ， ， 試求各線段試求各線段 上的上的 駐波系數(shù)駐波系數(shù)S S和駐波相位。和駐波相位。 50gcm116lcm214lcm37.5lcm0150Z0270Z0375Z050Z 2001101jZ56422jZ321,lll公式計算公式計算直接求解法直接求解法l畫出等效電路圖l列出公式l寫出相應(yīng)步驟即可將每一段彩色的線都等效為：將每一段彩色的線都等效為：計算串或并聯(lián)時需計算串或并聯(lián)時需去歸一化去歸一化首先對負載阻抗及線長進

5、行歸一化首先對負載阻抗及線長進行歸一化8 . 06 . 0, 42 . 2222111jZZZjZZZcc38. 011gll288. 022gll15. 033glla). a). 求求在阻抗圓圖上分別找出在阻抗圓圖上分別找出 和和 所對應(yīng)的點所對應(yīng)的點 和和 ，如圖所示。以如圖所示。以O(shè) O為圓心，以為圓心，以 和和 為半徑分別作圓與為半徑分別作圓與 線交于線交于1010和和3 3。于是就得。于是就得21,SS3,1021SS1Z2Z1A2A1OA2OAmaxVb). b). 求求先將分支線先將分支線 和和 在并聯(lián)處在并聯(lián)處 的輸入阻抗的輸入阻抗 和和 求出，為此，在圓圖上將求出，為此，在

6、圓圖上將 和和 分別順時針旋轉(zhuǎn)分別順時針旋轉(zhuǎn) 和和 得得 、 ，讀得，讀得 、 的歸一化阻抗的歸一化阻抗 去歸一化去歸一化3S1l2lT1Z2Z1OA2OA1l2l1A2A1A2A120.150.710.951.15ZjZj 110122027.535.566.580.5ZZZjZZZj使用導(dǎo)納計算使用導(dǎo)納計算 和和 并聯(lián)后的值。這里用圓圖進行倒并聯(lián)后的值。這里用圓圖進行倒換，因它們均為線段換，因它們均為線段 的負載，應(yīng)對的負載，應(yīng)對 進行歸一化：進行歸一化：分別對應(yīng)阻抗圓圖的分別對應(yīng)阻抗圓圖的 點和點和 點，如上圖所示點，如上圖所示 1Z2Z3l03Z11030.10.47ZZZj22030

7、.8871.07ZZZj1B2B 和和 的歸一的歸一化導(dǎo)納：化導(dǎo)納：線段的總負載導(dǎo)納歸一化值為兩者之和：線段的總負載導(dǎo)納歸一化值為兩者之和：將阻抗圓圖視為導(dǎo)納圓圖將阻抗圓圖視為導(dǎo)納圓圖 ，找出對應(yīng)的點，找出對應(yīng)的點B B，再將，再將 倒換為倒換為 得得 ，即，即1B2B112210.432.0410.470.58YZjYZj120.92.62YYYjYZB34. 012. 0jZ最后，在阻抗圓圖（實際又將導(dǎo)納圓圖視為阻抗圓圖）最后，在阻抗圓圖（實際又將導(dǎo)納圓圖視為阻抗圓圖）上找出上找出 對應(yīng)的點對應(yīng)的點 ，以，以 為半徑作等為半徑作等圓與圓與V Vmaxmax線線相交。從交點的相交。從交點的

8、值讀出值讀出 為為 ZBOBR3S103SC). C). 求求 和和將將 沿等沿等圓順時針旋轉(zhuǎn)圓順時針旋轉(zhuǎn) 到到 得得, ,去歸一化得去歸一化得:將將 用用 歸一化為歸一化為 , ,在阻抗圓圖上找出對應(yīng)點，以在阻抗圓圖上找出對應(yīng)點，以為半徑作等為半徑作等圓與圓與 相交讀得相交讀得C C對應(yīng)的電長度為對應(yīng)的電長度為0.2180.218。由。由C C沿等沿等圓順時針轉(zhuǎn)到圓順時針轉(zhuǎn)到V Vminmin線得線得SminlB3l B9 . 21 . 1 jZB 0382.5217.5TBZZ ZjTZ0ZTZOCmaxV16Smin0.50.2180.282lminmin14.1gllcml小結(jié)小結(jié)正確

9、的對阻抗（或?qū)Ъ{）進行歸一化。計算不同特征正確的對阻抗（或?qū)Ъ{）進行歸一化。計算不同特征阻抗傳輸線段組成的電路時，在哪一段線上計算就對該阻抗傳輸線段組成的電路時，在哪一段線上計算就對該線段的特性阻抗歸一化，在各線段的交接處必須進行換線段的特性阻抗歸一化，在各線段的交接處必須進行換算；算；在阻抗圓圖上由阻抗倒換成導(dǎo)納后，若還要進行導(dǎo)納在阻抗圓圖上由阻抗倒換成導(dǎo)納后，若還要進行導(dǎo)納的運算，可將阻抗圓圖視為導(dǎo)納圓圖使用。反之，在導(dǎo)的運算，可將阻抗圓圖視為導(dǎo)納圓圖使用。反之，在導(dǎo)納圓圖上由導(dǎo)納倒換成阻抗后，若再需要進行阻抗運算，納圓圖上由導(dǎo)納倒換成阻抗后，若再需要進行阻抗運算，可將導(dǎo)納圓圖視為阻抗圓圖

10、繼續(xù)使用可將導(dǎo)納圓圖視為阻抗圓圖繼續(xù)使用. . 例例3.3.一小損耗傳輸線的特性阻抗一小損耗傳輸線的特性阻抗 ，每波長，每波長 的衰減為的衰減為 ，負載端的駐波系數(shù)，負載端的駐波系數(shù) ， ，設(shè)線長，設(shè)線長 ，試求（）負載阻，試求（）負載阻 抗抗 ；（）輸入端駐波系數(shù)；（）輸入端駐波系數(shù) ；（）輸入；（）輸入 端阻抗端阻抗 。 0700ZjNp06. 05 . 3LSgl05. 0mingl8 . 0LZ lS lZ有耗線的工作參量與傳輸線特性參量和負載條件有耗線的工作參量與傳輸線特性參量和負載條件的相關(guān)公式聯(lián)立求解的相關(guān)公式聯(lián)立求解計算繁瑣計算繁瑣工程上要求快速，在一定精度范圍內(nèi)就可以了。工程

11、上要求快速，在一定精度范圍內(nèi)就可以了。（1 1）. .在阻抗圓圖上作在阻抗圓圖上作 的圓如圖所示的圓如圖所示, , 必然在必然在此圓上此圓上. . 以以O(shè) O為圓心，將為圓心，將ObOb逆時針旋轉(zhuǎn)逆時針旋轉(zhuǎn)0.050.05電長度（即電長度（即 ）與）與 圓圓相交于相交于C C點，則點，則C C點就代表點就代表 ，讀出為，讀出為 去歸一化去歸一化5 . 3LSLZminlLSLZ29. 028. 0jZL019.620.3( )LLZZ Zj精確的？精確的？還是近似的？還是近似的？（2 2）. .注意：圓圖上由負載端的反射系數(shù)求輸入端反射注意：圓圖上由負載端的反射系數(shù)求輸入端反射系數(shù)時，反射系數(shù)

12、的矢徑端點不再是沿等反射系數(shù)圓移系數(shù)時，反射系數(shù)的矢徑端點不再是沿等反射系數(shù)圓移動而是沿逐漸變小的螺旋線移動。動而是沿逐漸變小的螺旋線移動。 lLLlLeSSel22115 . 055. 08 . 006. 02e 35 . 015 . 01lS(3).(3).在阻抗圓圖上作在阻抗圓圖上作 的圓，的圓， 必須在此圓上。必須在此圓上。以以O(shè) O為圓心，將為圓心，將OCOC順時針轉(zhuǎn)動順時針轉(zhuǎn)動0.80.8電長度與電長度與 圓相交于圓相交于點點D D，D D點就代表點就代表 ，讀得，讀得 去歸一化去歸一化 3lS lZ lS lZ 3lZ0( )( )210Z lZ l Z史密斯圓圖的應(yīng)用史密斯圓圖

13、的應(yīng)用例：如圖所示（注意三段傳輸線的特性參量不一樣）求 Zin？Zl1Zl2l3l1Zin2l2Z02 gZ01 gZin3Zin1ZinZ03 g1、計算110111011011122lginlglZjZ tgZZlZjZ tg220222022022222lginlglZjZ tgZZlZjZ tg1231212inininininininZ ZZZZZZ把把Zin3作為傳輸線作為傳輸線l3的負載，有的負載，有史密斯圓圖的應(yīng)用史密斯圓圖的應(yīng)用33033033033322ingininglZjZ tgZZlZjZtg1111011,llgZlZlZ2222022,llgZlZlZ解得！解得！

14、2、用史密斯園圖求解。歸一化、用史密斯園圖求解。歸一化3333033,iningZlZlZ史密斯圓圖的應(yīng)用史密斯圓圖的應(yīng)用作圖求解思路：在圓圖上找到Zl1點，即Rl1和Xl1兩圓的交電A。 在圓圖上找到Zl2點，即Rl2和Xl2兩圓的交電B。以A點沿等圓順時針旋轉(zhuǎn)電長度l1到C點為Zin1。具體為：以原點為圓心，OA長為半徑作等圓；從原點出發(fā)，過A作單位圓的射線，其交點為Zl1的電源波長度；在單位圓上順時針旋轉(zhuǎn)l1的點為in1對應(yīng)的電源波長度，并與原點連線，和等圓的交點C就是Zin1。（注意周期性，如果l10.5，應(yīng)去掉 0.5的整倍數(shù)，只保留小數(shù)，因為旋轉(zhuǎn)一周的電長度為0.5）同理求出Zin2點D。過原點分別找出Zin1和Zin2的對稱點為Yin1和Yin2。史密斯圓圖的應(yīng)用史密斯圓圖的應(yīng)用讀出數(shù)字，去歸一化1110101inininYYYYZ2220202inininYYYYZ31231ininininYYYZ歸一化歸一化3303ininYY Z并在圓圖上找到并在圓圖上找到Y(jié)in3作原點