西电微波技术基础.pptx

阻抗千变万化，极难统一表述。现在用Z归一，统一起来作为一种情况加以研究。在应用中可以简单地认为Z=1。电长度归一不仅包含了特征参数，而且隐含了角频率。由于上述两种归一使特征参数Z不见了；而另一特征参数连同长度均转化为反射系数的转角。2.以系统不变量|作为Smith圆图的基底在无耗传输线中，|是系统的不变量。所以由|从0到1的同心圆作为Smith圆图的基底，使我们可能在一有限空间表示全部工作参数、Z(Y)和。一、Smith图圆的基本思想 第1页/共23页的周期是1/2g。这种以|圆为基底的图形称为Smith圆图。3.把阻抗(或导纳)，驻波比关系套覆在|圆上。这样，Smith圆图的基本思想可描述为：消去特征参数Z，把归于相位；工作参数为基底，套覆Z(Y)和。一、Smith图圆的基本思想 第2页/共23页二、Smith圆图的基本构成1.反射系数图为基底 图 7-1 反射系统图 反射系数图最重要的概念是相角走向。第3页/共23页式中 是向电源的。因此，向电源是反射系数的负角方向；反之，向负载是反射系数的正角方向。2.套覆阻抗图 已知(7-2)设且代入式(7-2)，有(7-3)二、Smith圆图的基本构成第4页/共23页分开实部和虚部得两个方程(7-4)先考虑(7-4)中实部方程 二、Smith圆图的基本构成第5页/共23页 得到圆方程(7-5)相应的圆心坐标是 ，而半径是 。圆心在实轴上。考虑到(7-6)电阻圆始终和直线 相切。二、Smith圆图的基本构成第6页/共23页r园心坐标半径00011020二、Smith圆图的基本构成第7页/共23页虚部又可得到方程 也即(7-7)式(7-7)表示等电抗圆方程，其圆心是(1，）,半径是 二、Smith圆图的基本构成第8页/共23页x园心坐标半径010.51221111二、Smith圆图的基本构成第9页/共23页图 7-2 等电阻图图 7-3 等电抗图 3.标定电压驻波比实轴表示阻抗纯阻点。因此，可由电阻r 对应出电压驻波比。4.导纳情况 二、Smith圆图的基本构成第10页/共23页(7-8)令 ，完全类似可导出电导圆方程(7-9)其中，圆心坐标是(，0)，半径为 。(7-10)等电导图与直线 相切。二、Smith圆图的基本构成第11页/共23页 图7-4 VSWR的Smith园图表示图7-5 等电导园 也可导出电纳圆方程(7-11)二、Smith圆图的基本构成第12页/共23页 其圆心是 ，半径是 ，也可对应画出等电纳曲线。图 7-6 等电纳圆二、Smith圆图的基本构成第13页/共23页在很多实际计算时，我们要用到导纳(特别是对于并联枝节)。对比阻抗和导纳，在归一化情况下，恰好是反演关系。非归一情况 归一情况(7-12)对应 阻抗变换(7-13)二、Smith圆图的基本构成第14页/共23页图7-7 阻抗 反演导纳 Smith圆图是阻抗导纳兼用的。在作导纳圆图时，注意上半平面是容纳，下半平面是感纳。由于面不变，所以短路和开路点不变。二、Smith圆图的基本构成第15页/共23页三、Smith圆图的基本功能 已知阻抗 ，求导纳 (或逆问题)1已知阻抗 ，求反射系数 和 (或逆问题)3已知负载阻抗和求输入阻抗4已知驻波比和最小点 ,求例1已知阻抗 ，求导纳Y第16页/共23页反归一反归一三、Smith圆图的基本功能 第17页/共23页例2 已知阻抗 ，求反射系数 和利用等反射系数对系统处处有效。三、Smith圆图的基本功能 第18页/共23页Note：在计及反射系数相角时，360对应0.5。即一个圆周表示二分之一波长。例3已知 ，点找 求归一化三、Smith圆图的基本功能 第19页/共23页反归一 三、Smith圆图的基本功能 第20页/共23页例4在 为50的无耗线上=5，电压波节点距负载/3，求负载阻抗向负载旋转 反归一 三、Smith圆图的基本功能 第21页/共23页PROBLEM 7 一.已知特性阻抗Z0=50W，负载阻抗 工作波长l=10m，线长l=12m，试求 1.沿线的 。2.求沿线等效阻抗的极值，并判断距离负载最近的极值是最大还是最小，它与负载距离是多少？3.输入阻抗和输入导纳。注：试用计算和查Smith圆图两种方法做。第22页/共23页感谢您的观看！第23页/共23页