传输线的阻抗匹配.ppt

2019/6/15,1,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,2019/6/15,2,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,传输线的阻抗匹配,共轭阻抗匹配,2019/6/15,3,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,2019/6/15,4,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,2019/6/15,5,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,2019/6/15,6,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,2019/6/15,7,Microwave Technology 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）,2019/6/15,8,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,2019/6/15,9,Microwave Technology and Antenna 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,2019/6/15,10,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,2019/6/15,11,Microwave Technology 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,2019/6/15,12,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,2019/6/15,13,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 + 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。,2019/6/15,14,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,2019/6/15,15,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,2019/6/15,16,Microwave Technology and Antenna copyrightDuguohong,复习,长线与短线 无耗传输线方程及其解 传输