第三章 匹配理论1VIP免费

CCEE第三章匹配理论1射频微波电路设计微波电路设计主要内容3.1基本阻抗匹配理论3.2集总参数匹配电路3.3微带线型匹配电路3.1基本阻抗匹配理论微波电路设计匹配电路的概念及意义匹配电路的概念及意义1共轭匹配共轭匹配2行波匹配行波匹配3匹配电路的概念及意义匹配电路的概念及意义在设计射频电路匹配网络时，主要考虑以下三方面的要求。简单性：电路种类：可调节性：微波电路设计inZ匹配网络LZ0Z匹配电路的功能是将一个阻抗ZL变换到另一个想要的阻抗Z0上去匹配电路不仅要满足功率传输，还可能要满足噪声系数、最佳的工作频段、功率容量等3.1基本阻抗匹配理论微波电路设计匹配电路的概念及意义匹配电路的概念及意义1共轭匹配共轭匹配2行波匹配行波匹配3共轭匹配共轭匹配负载ZL获得最大传输功率的条件微波电路设计基尔霍夫定理得电路中电流gggLgLgLVVIZZRRjXX共轭匹配共轭匹配微波电路设计负载电压LZ()gLLLLgLgLVRjXVZIRRjXX负载上的平均功率LZ22*222111222gLLgLLLLeegLgLgLgLVRjXVRPRVIRRRXXRRjXX0LLRP0LLXPLgXXLgRR取最大值LP最大功率传输时，负载和信号源内阻满足共轭条件*LgZZ3.1基本阻抗匹配理论微波电路设计匹配电路的概念及意义匹配电路的概念及意义1共轭匹配共轭匹配2行波匹配行波匹配3行波匹配行波匹配行波匹配:为使负载吸收全部入射功率而无反射波，应使负载阻抗与传输线的特性阻抗相等既要求信号源输出最大功率，又要求达到行波匹配，必须保证两个条件信号源的内阻抗Zg必须为实数且等于传输线的特性阻抗Zc(即信号源为匹配源时)；终端负载ZL也必须等于Zc实际情况中很难同时满足这两个条件。微波电路设计行波匹配行波匹配微波电路设计微波电路设计主要内容3.1基本阻抗匹配理论3.2集总参数匹配电路3.3微带线型匹配电路3.4端口网络集总参数匹配电路微波电路设计LL型匹配电路型匹配电路1TT型匹配电路型匹配电路2ΠΠ型型匹配电路匹配电路3LL型匹配电路型匹配电路L型的匹配是最简单可行的匹配网络通过两个电抗性的元件将负载阻抗ZL变换到需要的输入阻抗Zin。微波电路设计LL型匹配电路型匹配电路采用解析计算，求出元件的值解析计算法可以得到非常精确的结果，但是相对较为繁琐。通过利用Smith圆图作为图解设计工具。Smith圆图解法更为直观，容易验证。微波电路设计LL型匹配电路型匹配电路解析法Smith圆图解法微波电路设计解析法微波电路设计假设负载阻抗LLLZRjX0ZZzLl在Smith阻抗圆图阻值为1的圆之内0ZZzLl在Smith阻抗圆图阻值为1的圆之外解析法微波电路设计)/(110LLjXRjBjXZ000LLLRZBXZXBR0*0LLLXXBXXBZRj220220LLLLLLLXRRZXRZRXBLLLBRZRZXBX001根据B与X解的特性，可以构造出八种不同的电路结构八种不同的电路结构（1）微波电路设计八种不同的电路结构（2）微波电路设计例题3.1已知负载阻抗为100+j10Ω，传输线特性阻抗为10Ω，工作频率为600MHz，用解析法设计一个行波匹配下的L型匹配网络，要求匹配网络为低通型，给出L型匹配网络具体结构和元件的参数值。解：因为匹配网络为低通型，故我们采用如下L型匹配网络。在行波匹配的条件下，需要将负载阻抗100+j10Ω变换到传输线特性阻抗10Ω。假设电容的导纳为jB（B为正数），电感的阻抗为jX（X为正数），有011/()LLZjXjBRjX，得到000LLLXBRZBXZR00LLLRBZXXBXX联立以上两个方程，可以解得：220022LLLLLLLRXRXZRZBRX001LLLXZZXBRBR其中求解出来的B和X应该都为正数。将XL=10，RL=100，Z0=10带入，在B为正数的情况下，可以求得：0.0309B30.124X则有60.03098.2223.1460010BCpFf630.1248223.1460010XLnHf例3.1预备知识：阻抗变换：串联元件转换为并联元件对于单一频率点，变换前后阻抗保持不变，电路品质因数保持不变SPSPSPXRQQRXCSPQQQ2(1)PCSRQR/PPCXRQ电抗型元件，可表示电感或电容的阻抗值假设负载为纯电阻特性，则可用以下几个步骤完成L型匹...