传输线的阻抗匹配.ppt

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1、2023/9/21,1,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,传输线的阻抗匹配,阻抗匹配使微波电路或系统无反射，线上电压、电流分布尽量为行波状态传输线的三种匹配状态负载阻抗匹配：负载阻抗等于传输线的特性阻抗匹配时：传输给负载的功率最大，且线上损耗最小负载失配时：传输大功率时易击穿，因为有驻波的存在源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗源阻抗失配时：反射波影响源的稳定性不能给出最大功率共轭阻抗匹配,2023/9/21,2,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,传

2、输线的阻抗匹配,共轭阻抗匹配,2023/9/21,3,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,要使负载得到的功率最大,首先要求 Xin=-Xg 此时负载得到的功率为 可见当 时P取最大值,此时应满足 Rg=Rin,2023/9/21,4,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,2023/9/21,5,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,传输线的阻抗匹配,阻抗匹配阻抗匹配是指传输线的两端阻抗与传输线的特

3、性阻抗相等,使线上电压与电流为行波传输线的始端与信号源阻抗匹配（匹配信号源）Rg=Z0,Xg=0 上述条件很难满足匹配网络隔离器-单向传输终端阻抗-阻抗匹配,2023/9/21,6,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,传输线的阻抗匹配,阻抗匹配方法在传输线和终端负载之间加一匹配网络，要求这个匹配网络由电抗元件构成:损耗尽可能的小,而且通过调节可以对各种终端负载匹配匹配的原理：产生一种新的反射波来抵消原来的反射波常用匹配网络/4变换器支节匹配器阶梯阻抗变换和渐变线变换器,2023/9/21,7,Microwave Technol

4、ogy and Antenna copyrightDuguohong,传输线的阻抗匹配,/4阻抗变换器由一段长度为/4的传输线组成终端接纯电阻RL时原则上，只能对纯阻负载进行匹配若负载不为阻纯组，则/4传输线应接在输入阻抗为纯阻处（波腹点或波节点）,2023/9/21,8,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,传输线的阻抗匹配,/4阻抗变换器若/4线在电压波腹点接入若/4线在电压波节点接入缺点频带窄-/4单频点匹配加宽频带-多节/4阻抗变换器，渐变线,2023/9/21,9,Microwave Technology and An

5、tenna copyrightDuguohong,例 1负载阻抗为ZL25，在工作频率为3GHz时与50同轴线线匹配。求出匹配时，同轴变换器的特性阻抗及长度。（同轴线内部介质为聚四氟乙烯）解：采用/4阻抗变换器，其特性阻抗为 同轴线内的相波长为则同轴线的长度为1.74cm,2023/9/21,10,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,传输线的阻抗匹配,支节匹配器原理利用在传输线上并接或串接终端短路或开路的支节线，产生新的反射波抵消原来的反射波,从而达到匹。分类单支节双支节三支节,2023/9/21,11,Microwave T

6、echnology and Antenna copyrightDuguohong,单支节匹配器,原理在离负载导纳适当的距离d处,并接一个长度为l、终端短路(或开路)的短截线,构成单支节匹配器,从而使主传输达到匹配,调节l,调节d,g=1的圆上,2023/9/21,12,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,2023/9/21,13,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,例2 一微波传输系统的特征阻抗 Zc=50，工作波长(g)为 10 厘米，已知负载为：ZL=20

7、+j 40。若用单支节匹配，试求单支节的长度l及接入的位置d。,2023/9/21,14,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,解：负载为复数 ZL=R+jX=(20+j40),利用单支节匹配器。由B点沿等驻波系数圆 瞬时针方向转到与的 圆相交于 E1点 E2，读得,2023/9/21,15,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,支节线长度，为抵消 中的电，短截线的输入归一化电纳应为。由导纳圆图上的短路点D沿 圆顺时针转到 的F1和F2点，故支节线的长度为,2023/9/21,16,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,复习,长线与短线无耗传输线方程及其解传输线特性：几个重要的基本概念无耗传输线的三种工作状态Smith 阻抗圆图和导纳圆图阻抗匹配及其方法,2023/9/21,17,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,