阻抗匹配与史密斯(Smith)圆图:基本原理本文利用史密斯圆图作为 RF 阻抗匹配的设计指南.文中给出了反射系数、阻抗和导纳的作图范例,并用作图法设计了一个频率为 60MHz 的匹配网络。图中红色字体是自己加的,黑色为原文。实践证明:史密斯圆图仍然是计算传输线阻抗的基本工具.在处理 RF 系统的实际应用问题时,总会遇到一些非常困难的工作,对各部分级联电路的不同阻抗进行匹配就是其中之一。一般情况下,需要进行匹配的电路包括天线与低噪声放大器(LNA)之间的匹配、功率放大器输出(RFOUT)与天线之间的匹配、LNA/VCO 输出与混频器输入之间的匹配。匹配的目的是为了保证信号或能量有效地从“信号源”传送到“负载”.在高频端,寄生元件(比如连线上的电感、板层之间的电容和导体的电阻)对匹配网络具有明显的、不可预知的影响.频率在数十兆赫兹以上时,理论计算和仿真已经远远不能满足要求,为了得到适当的最终结果,还必须考虑在实验室中进行的 RF 测试、并进行适当调谐。需要用计算值确定电路的结构类型和相应的目标元件值.有很多种阻抗匹配的方法,包括:计算机仿真:由于这类软件是为不同功能设计的而不只是用于阻抗匹配,所以使用起来比较复杂。设计者必须熟悉用正确的格式输入众多的数据。设计人员还需要具有从大量的输出结果中找到有用数据的技能。另外,除非计算机是专门为这个用途制造的,否则电路仿真软件不可能预装在计算机上。手工计算:这是一种极其繁琐的方法,因为需要用到较长(“几公里”)的计算公式、并且被处理的数据多为复数.经验:只有在 RF 领域工作过多年的人才能使用这种方法。总之,它只适合于资深的专家。史密斯圆图:本文要重点讨论的内容。本文的主要目的是复习史密斯圆图的结构和背景知识,并且总结它在实际中的应用方法。讨论的主题包括参数的实际范例,比如找出匹配网络元件的数值。当然,史密斯圆图不仅能够为我们找出最大功率传输的匹配网络,还能帮助设计者优化噪声系数,确定品质因数的影响以及进行稳定性分析。图 1。阻抗和史密斯圆图基础基础知识在介绍史密斯圆图的使用之前,最好回顾一下 RF 环境下次于 1MHz ) IC 连线的电磁波传播现象。这对 RS -485 传输线、PA 和天线之间的连接、LNA 和下变频器/混频器之间的连接等应用都是有效的。大家都知道,要使信号源传送到负载的功率最大,信号源阻抗必须等于负载的共税阻抗,即:图 2.表达式 Rs + jX = ^ -并的等效图在这个...