阻抗匹配与史密斯(Smith)圆图:基本原理(四)
完成圆图
为了完成史密斯圆图,我们将两簇圆周放在一起可以发现一簇圆周的所有圆会与另一簇圆周的所有圆相交若已知阻抗为r + jx,只需要找到对应于r和x的两个圆周的交点就可以得到相应的反射系数
可互换性
上述过程是可逆的,如果已知反射系数,可以找到两个圆周的交点从而读取相应的r和x的值过程如下:
确定阻抗在史密斯圆图上的对应点
找到与此阻抗对应的反射系数()
已知特性阻抗和,找出阻抗
将阻抗转换为导纳
找出等效的阻抗
找出与反射系数对应的元件值(尤其是匹配网络的元件,见图7)
推论
因为史密斯圆图是一种基于图形的解法,所得结果的精确度直接依赖于图形的精度下面是一个用史密斯圆图表示的RF应用实例:
例: 已知特性阻抗为50,负载阻抗如下:
Z1 = 100 + j50 | Z2 = 75 - j100 | Z3 = j200 | Z4 = 150 |
Z5 = (开路) | Z6 = 0 (短路) | Z7 = 50 | Z8 = 184 - j900 |
对上面的值进行归一化并标示在圆图中(见图5):
z1 = 2 + j | z2 = 1.5 - j2 | z3 = j4 | z4 = 3 |
z5 = 8 | z6 = 0 | z7 = 1 | z8 = 3.68 - j18 |
点击看大图(PDF, 502K)
图5. 史密斯圆图上的点
现在可以通过图5的圆图直接解出反射系数画出阻抗点(等阻抗圆和等电抗圆的交点),只要读出它们在直角坐标水平轴和垂直轴上的投影,就得到了反射系数的实部r和虚部i (见图6)
该范例中可能存在八种情况,在图6所示史密斯圆图上可以直接得到对应的反射系数:
1 = 0.4 + 0.2j | 2 = 0.51 - 0.4j | 3 = 0.875 + 0.48j | 4 = 0.5 |
5 = 1 | 6 = -1 | 7 = 0 | 8 = 0.96 - 0.1j |
推荐
热点排行
一周推荐