電信傳輸原理及應(yīng)用第二章阻抗匹配

1、第第2 2章章 傳輸線理論傳輸線理論 2.62.6 不匹配：有勁使不上不匹配：有勁使不上匹配：最大功率傳輸匹配：最大功率傳輸1. 阻抗匹配的概念： （impedance matching)使微波電路/系統(tǒng) 無反射，盡量接近行波重要性：a) 負(fù)載和傳輸線功率最大，損耗小b) 避免失配時(shí)大功率擊穿c) 減小失配對(duì)信號(hào)源的牽引作用第第2 2章章 傳輸線理論傳輸線理論 匹配方式：1. 負(fù)載匹配: ZL=Z0 2. 信號(hào)源匹配 a) Zin=ZG （微波電路呈行波狀態(tài)） b) Zin=ZG*（共軛匹配，信號(hào)源輸出最大功率）第第2 2章章 傳輸線理論傳輸線理論 選擇匹配網(wǎng)絡(luò)考慮的因素滿足性能指標(biāo)的最簡單設(shè)

2、計(jì)在較大的帶寬內(nèi)匹配可實(shí)現(xiàn)性可調(diào)整性第第2 2章章 傳輸線理論傳輸線理論 要求：簡單易行、附加損耗小、寬頻帶、可調(diào)最基本的終端匹配方法：第第2 2章章 傳輸線理論傳輸線理論 l/4 變換器(the quarter wave transformer )是實(shí)現(xiàn)實(shí)阻抗匹配的簡單而實(shí)用的電路220101420101dLinLLRjZ tg dZZZZjR tg dR ll 匹配時(shí)Zin=Z0 故有：010LZZR一般僅適用于純阻負(fù)載Z0/ZL 差別過大可通過多級(jí)平滑過渡（保證帶寬）第第2 2章章 傳輸線理論傳輸線理論 終端負(fù)載為復(fù)阻抗第第2 2章章 傳輸線理論傳輸線理論 在距負(fù)載在距負(fù)載 l 處放入串

3、聯(lián)或并聯(lián)短路傳輸線或者開路傳輸線處放入串聯(lián)或并聯(lián)短路傳輸線或者開路傳輸線（a）單支節(jié)調(diào)配器通過改變（接入位置、支節(jié)長度）實(shí)現(xiàn)如圖，總存在d使：00ininZZjXYYjB則可通過： 串連電抗為-jx的支節(jié)使Zin=Z0 并聯(lián)電抗為-jB的支節(jié)使Yin=Y0第第2 2章章 傳輸線理論傳輸線理論 此類題的解法為公式法公式法和圓圖解法00000000000200222200020()()()()()1()()()(1)1()()(LLLLLinLLLLLLLLinLLLLLLLLLLLLLLLRjXjZ tg dRjXjZ tZZZZj RjXtg dZj RjXtZX tjR tRj XZ tYZ

4、 Rj XZ tRj XZ tZX t RR t XZ tRtGZRXZ tRXZ tR tX tZXB02200)()LLZ tZRXZ t設(shè)阻抗為 ZL=1/YL=RL+jXL帶入并有理化有：第第2 2章章 傳輸線理論傳輸線理論 選d 使GY01/Z0 可得關(guān)于t (tgz)的方程：22000000()/()(2.6 16)()2LLLLLLLLXRZRXZRZRZtXRZZ2220000()2()0LLLLLZRZtX Z tR ZRX0)(21021ttarctgttarctgdl第第2 2章章 傳輸線理論傳輸線理論 將t代入式(2.6-15b)可求得支節(jié)的輸入電納再由：SC（短路）、

5、OC（開路）輸入阻抗公式： 000011(2.6 18)2211(2.6 19)22scsocslYYarctgarctgBBlBBarctgarctgYYll短路： 開路： scinocinZtg dZctg d00=jZ=-jZ可解出：第第2 2章章 傳輸線理論傳輸線理論 ：并/串串聯(lián)單支節(jié)匹配器是通過： 選取適當(dāng)長度適當(dāng)長度d接入點(diǎn)，使實(shí)部匹配 G=Y0 / R=Z0 選取適當(dāng)支節(jié)長度l，消除該接入點(diǎn)的阻抗/電抗達(dá)到完全匹配 1. 可采用CAD編程計(jì)算。(并接分析導(dǎo)納串接分析阻抗)第第2 2章章 傳輸線理論傳輸線理論 理論上單支節(jié)可實(shí)現(xiàn)匹配，但實(shí)際上d 的位置是很難精確確定的（誤差誤差不可能到處開口到處開口）雙支節(jié)調(diào)配器(double stub tuner) 在兩個(gè)固定位置并聯(lián)（串連）接入（間距l(xiāng)/8,l/4,3l/8；非l