在微波工程中

第7章Smith

圓圖

在微波工程中，最基本的運算是工作參數(shù)之間的關(guān)系，它們在已知特征參數(shù)和長度l

的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

Smith圓圖正是把特征參數(shù)和工作參數(shù)形成一體，采用圖解法解決的一種專用Chart。自三十年代出現(xiàn)以來，已歷經(jīng)六十年而不衰，可見其簡單，方便和直觀.一、Smith圖圓的基本思想

Smith圓圖，亦稱阻抗圓圖。其基本思想有三條：

1.特征參數(shù)歸一思想

特征參數(shù)歸一思想，是形成統(tǒng)一Smith圓圖的最關(guān)鍵點，它包含了阻抗歸一和電長度歸一。阻抗歸一

電長度歸一阻抗千變?nèi)f化，極難統(tǒng)一表述?，F(xiàn)在用Z０歸一，統(tǒng)一起來作為一種情況加以研究。在應(yīng)用中可以簡單地認(rèn)為Z０=1。

電長度歸一不僅包含了特征參數(shù)β，而且隱含了角頻率ω。

由于上述兩種歸一使特征參數(shù)Z０不見了；而另一特征參數(shù)β連同長度均轉(zhuǎn)化為反射系數(shù)Γ的轉(zhuǎn)角。

2.

以系統(tǒng)不變量|Γ|作為Smith圓圖的基底在無耗傳輸線中，|Γ|是系統(tǒng)的不變量。所以由|Γ|從0到1的同心圓作為Smith圓圖的基底，使我們可能在一有限空間表示全部工作參數(shù)Γ、Z(Y)和ρ。一、Smith圖圓的基本思想

θ的休周勇期畝是1派/擠2λg。這處種辜以櫻|Γ|圓足為煌基爪底田的畢圖雅形盯稱澡為S住m射i敘t豎h圓緣瑞圖錘。3塑.陣把暖阻波抗園(鴨或查導(dǎo)背納侍)純，崇駐墻波繳比畝關(guān)恰系秤套竭覆濱在器|Γ|圓司上。這蘇樣刃，S龜m偷i體t步h圓自圖鉛的首基靜本夠思躍想愁可鑄描覺述放為驚：消揀去令特扎征怪參特數(shù)Z０，把β歸披于Γ相茅位切；頸工俗作曬參埋數(shù)Γ為佛基突底殊，滾套菊覆Z可(孕Y騾)和ρ。一誼、S間m油i櫻t岔h圖象圓苗的犯基些本陽思者想二菜、S對m淚i吸t拆h圓至圖項的呆基染本紅構(gòu)膏成1河.獅反我射畫系湊數(shù)Γ圖或為趴基濟底圖蒜7允-近1炒反漢射森系聚統(tǒng)Γ圖反頁射閉系揉數(shù)標(biāo)圖爐最充重喪要孟的蛾概錦念就是忙相眾角劇走哨向爪。式藍(lán)中之是肺向濤電堡源賤的榨。郊因歲此狂，系向君電鞠源否是燈反頁射鍋系委數(shù)饞的滾負(fù)宏角思方弓向濁；貧反衰之死，渡向興負(fù)戲載妹是鋤反輩射非系忠數(shù)戒的宰正嗓角辰方匪向刊。2恩.防套籃覆遠(yuǎn)阻短抗秩圖已非知(溪7堤-宵2表)設(shè)且柳代將入急式軟(殿7繁-揭2蠢)播，顆有(授7衰-寇3洲)二序、S館m復(fù)i鞋t戲h圓擦圖梳的辦基頑本錦構(gòu)溫成分劃開善實毀部屆和洲虛渣部可得濟兩另個霉方桐程(竿7紋-咬4留)先備考機慮澤(青7循-是4傲)菜中晨實斜部訊方瞎程二徹、S停m嚼i噸t因h圓蓋圖鐘的拆基資本貌構(gòu)范成得元到練圓棍方病程(益7鄭-虎5拒)相應(yīng)的圓心坐標(biāo)是，而半徑是。圓桶心稻在賓實輪軸作上菊。栗考背慮仆到(等7判-健6隆)電阻圓始終和直線相切。

二革、S礙m女i拍t到h圓爪圖搬的猴基坡本陜構(gòu)夏成r園心坐標(biāo)半徑00011020二異、S趙m彩i仇t逐h圓劇圖構(gòu)的僻基哪本怪構(gòu)斬成虛謙部沙又絲式可仇得蜓到壓方辦程也研即(栽7示-破7切)式(7-7)表示等電抗圓方程，其圓心是(1，）,半徑是二煌、S水m旅i碌t攻h圓儉圖練的稱基胞本萄構(gòu)淺成x園心坐標(biāo)半徑01∞∞±0.51±22±11±11二么、S泛m獎i廉t豎h圓貌圖截的范基帆本煮構(gòu)氣成圖建7躬-幻玉2歪等竹電保阻北圖圖剛7冷-騾3膀等溫電疊抗播圖3沒.謝標(biāo)曠定啊電疤壓兩駐惡波賺比實繩軸碧表匠示貼阻西抗廚純尚阻夠點宵。胖因危此踐，杠可由穗電象阻r對灘應(yīng)丹出津電英壓尸駐乘波碧比。4鏈.宇導(dǎo)鑰納歷情凝況二做、S湖m事i顏t傷h圓進(jìn)圖必的陰基示本甜構(gòu)賭成(輪7聞-喘8榮)令，完全類似可導(dǎo)出電導(dǎo)圓方程(聯(lián)7再-友9龍)其中，圓心坐標(biāo)是(，0)，半徑為。

(夜7離-薯1撞0餡)等電導(dǎo)圖與直線相切。

二酒、S末m邀i寒t盯h圓春圖吵的愚基貌本最構(gòu)像成圖宅7灘-敏4V舊S衰W溉R的S半m召i功t申h園狼圖筋表刪示圖慚7撿-辨5西等然電晃導(dǎo)職園也蓬可擺導(dǎo)鉛出茂電匹納薦圓畏方攤程(羅7伏-鍬1煩1銅)二辟、S館m楊i糊t迎h(huán)圓優(yōu)圖執(zhí)的茶基趕本集構(gòu)咬成其踏圓詞心濕是吊，薯半象徑吼是港，既也旅可棚對醒應(yīng)迫畫均出告等擠電殖納延曲幕線塵。圖異7疊-遠(yuǎn)6紋等偵電蜘納瞧圓二顧、S愿m絕i涂t盟h圓變圖鈔的拋基唯本就構(gòu)執(zhí)成在脊很丑多滴實邀際惰計壁算浪時決，峰我挨們訊要澆用碧到車導(dǎo)城納皺(嚴(yán)特宏別殊是按對溉于軋并草聯(lián)聲枝檔節(jié)竿)音。侮對逆比出阻相抗當(dāng)和獎導(dǎo)庭納農(nóng)，巧在思?xì)w微一輩化藏情孩況攤下恨，恰緒好便是挪反閣演享關(guān)麥系從。非車歸活一葡情旗況雜歸齒一扒情辦況(暖7賓-吼1煎2硬)對應(yīng)阻抗變換

(丑7幕-晃1惱3犁)二愛、S撞m練i越t珠h圓垃圖粱的壺基良本孟構(gòu)秒成圖7-7阻抗反演——導(dǎo)納S協(xié)m舒i針t陡h圓甚圖食是宏阻紹抗童導(dǎo)相納凳兼園用風(fēng)的虎。赤在病作供導(dǎo)洪納斧圓贊圖粘時妥，們注誦意進(jìn)上初半冤平口面婦是板容受納獨，滿下緊半渡平吧面錘是每感窩納另。生由尋于面笑不愈變蛾，基所串以喝短蝴路癢和汪開遞路俗點胸不踏變龍。二努、S協(xié)m息i播t蜜h圓么圖偽的濁基賞本缺構(gòu)懂成三翼、S擋m唉i耽t早h圓明圖紹的樓基削本禿功瓶能

已知阻抗，求導(dǎo)納(或逆問題)1已知阻抗，求反射系數(shù)和(或逆問題)3已知負(fù)載阻抗和求輸入阻抗4已知駐波比和最小點,求［例1］已知阻抗，求導(dǎo)納Y反歸一三同、S粘m搬i聽t辯h圓攜圖更的宣基腫本鼻功宇能[例2]已知阻抗，求反射系數(shù)和利浴用腎等答反址射猴系順數(shù)勢對允系真統(tǒng)雙處虛處魄有僅效肝。三魯、S筋m恭i軍t刺h圓魚圖捉的掏基意本流功悶?zāi)躈清o通t葡e?。涸谟嫼凹白旆春淠懴捣笖?shù)Γ相鈴角扛時舞，茅3陶6緞0符°修對篇應(yīng)陡0今.首5λ典。即聚一色個弦圓邁周疾表圓示拳二泰分把之芒一腿波歇長才。［例3］已知，點找求歸花一歸化三胳、S堤m僚i槳t燒h圓屠圖減的箭基諸本理功朗能反均歸功一三多、S毀m丹i螺t烈h圓句圖充的印基飾本嬌功舉能［例4］在為50的無耗線上=5，電壓波節(jié)點距負(fù)載/3，求負(fù)載阻抗

向炒負(fù)結(jié)載樣旋筑轉(zhuǎn)反申歸警一三鈴、S撥m今i的t擦h圓脂圖猶的釀基板本陰功杯能P季R亞O別B國L這E脹M側(cè)7一.已知特性阻抗Z0=50W，負(fù)載阻抗工作波長l=10m，線長l=12m，試求1.沿線的。

2勵.易求揚沿傭線同等諒效辯阻榜抗撞的淹極施值妙，難