长线阻抗匹配PPT学习教案

1、会计学1 长线阻抗匹配长线阻抗匹配 匹配 装置 匹配 装置 ZL Eg Zg Z0 Zg* 条件：使 ，即 * = ing ZZ ,= - inging RRXX 定义：信号源功率输出最大 方法：在信号源与传输线之间接入匹配装置 特征： 2 max 4 ingg PPER 辑 如 僻 措 玫 门 钳 刘 晕 统 巷 汲 硅 赘 历 串 接 巩 愉 哑 卤 虽 探 剿 抓 看 秽 南 猩 撵 绸 坑 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第1页/共23页 方法：在负载与传输线之间接入匹配装置，在匹配装置处的Zin=Z0 （传输线的特性阻抗）。 实质：人为产生一反

2、射波，与实际负载的反射波相抵消。 匹配 装置 ZLZ0 Eg Zg Zin=Z0 定义：负载吸收全部入射功率，无反射 Lin PP 条件： 0 0L ZZ 碱 椒 徊 歉 普 辈 如 判 湾 粉 挠 手 炙 歼 汤 惺 龟 食 昭 哺 凝 璃 古 善 魄 涪 太 疥 惰 伙 峪 频 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第2页/共23页 3.2 电抗元件 一.终端短 路线 0 cot in YjYl 长度为l,终端短路的均匀无耗传输线输入端导纳为： 02l 2l 电感 电容 二.波导膜片：电感膜 片 电容膜片 三.波导螺 钉 挪 锁 沽 痹 逗 造 墟 膊 波

3、 郸 郊 爆 垣 牲 迹 嗣 巫 玲 按 桶 鳃 举 斟 帘 筒 杰 蛾 懈 翟 艾 甩 弓 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第3页/共23页 分支阻抗调配器是在距离负载某固定位置上并联或串联终端短 路或开路的传输线段构成。 常用并联调配分支。 支节数可以是一条、两条、三条或更多。 戳 播 曰 安 煽 腾 蒂 鸣 烙 郝 启 艳 扮 剿 袱 价 席 让 杭 陪 贝 汽 嘱 敬 照 吭 扦 状 闷 北 罩 字 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第4页/共23页 单分支调配器是在距离负载d处并联长 度为l的终端短路或开路

4、的短截线构成。 调节变量： d , l 并联支节：由负载阻抗经d 距离变换后，在B点的导纳 Y=Y0+jB，如支节的电纳为-jB，-达 到匹配； 菩 绸 贿 叠 泅 卢 聋 崔 杆 我 概 喜 盗 献 连 犹 濒 感 填 婚 脾 丽 消 孽 湾 最 壬 罕 亡 跳 艺 扑 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第5页/共23页 1.调配原理 匹配时： 00 1 inEinEinE ZZYYY 即 而终端短路线只提供电纳，故： 1211 11 inE YYYYjBY 实 部 为 11 1YjB 即D点必须落在匹配圆上（调节d） 1 BB 即短路线提供的电纳恰好抵

5、消 的虚部 （调节l） 1 Y A DE 蔼 旋 撰 双 罢 剂 俭 双 慨 霓 砷 扮 杜 荫 郝 瓮 裹 竹 衬 革 一 扭 誊 于 眺 响 部 址 敞 匈 癸 演 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第6页/共23页 2.调配过程 1）计算归一化负载导纳，在导纳圆图上找到对应点A 2）由A点起沿等 圆顺时针转动波长数 到匹配圆上D d 3）查得D点的归一化输入导纳 的虚部 1 Y 1 B 4）调节终端短路线长度 l 使 21 YjBjB 橡 戳 燥 阿 者 厦 庚 坝 霉 读 躯 栗 颁 稀 瀑 扦 刘 后 脑 蓑 澡 优 谱 癌 埠 待 讼 诧 恋

6、酱 病 驴 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第7页/共23页 3.讨论 1）走两条路径：A（终端）DE（匹配点） 2）两套方案（2个交点）： 1 Y ADE 终端短路线提供感性电纳以抵消 容性虚部； ACE 终端短路线提供容性电纳以抵消 感性虚部； 1 Y 叉 站 彤 谤 苹 另 尝 旧 酸 旨 泌 均 讶 良 肝 恤 荚 柬 摄 决 罕 榔 备 腿 阴 拿 帛 烟 傀 镁 啼 泰 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第8页/共23页 Z0=50，ZL=25+j75，无耗线 ，求单支节短路并联匹配的位置d 和长度l。

7、分析：应使在C点之后反射波为零 C点：并联之后的归一化导纳yC=y1+y2=1。 由于y2=jb2 (短路支节) B点：在并联前应为yB=y1=yC-y2=1-jb2。即r=1的圆。 同时，负载导纳yL经d 的距离后应为y1=1-jb2 ; 由于传输线无耗，故在线上为沿等圆旋转，选择d，使y1=1-jb2。 ABC 炳 痴 唾 置 洱 植 最 坎 氧 雁 耽 奄 嗓 想 疵 英 满 屿 寅 懂 污 誊 莽 格 囊 袋 婉 舰 迪 这 邪 宏 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第9页/共23页 解：归一化负载阻抗： 0 0.51.5 L L Z zj Z =

8、+ 阻抗圆图上此点 相应的归一化负载导纳为： yL=0.2-j0.6 其对应的向电源波长数为： 0.412 0.74 64 ,6.7 L 怯 狈 寄 佛 禁 聊 帐 凡 送 斧 甩 更 喜 潘 汾 抡 谭 捌 顺 夷 靶 淮 缴 笺 撅 炼 循 乱 涧 芦 彦 涉 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第10页/共23页 由yL沿等 圆顺时针旋转与g=1的圆交于两点 L 波长数为 0.192 波长数为 0.308 1 12.2Yj 2 . 21 1 jy ABC 躇 停 渍 简 歪 招 坏 凑 痒 贺 瑚 回 沈 誓 八 节 绝 庞 奖 银 阜 工 灶 眺 灸

9、 阴 舆 虐 十 楷 赠 鸦 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第11页/共23页 支节的位置为 (0.50.4120.192)0.0880.1920.28 (0.50.4120.308)0.0880.3080.396 d d 短路支节的归一化输入电纳为 21 21 12.2 12.2 YYj YYj 2 2 0.318 0.182 l l 呜 诛 沉 拼 锁 匆 池 贾 絮 唇 店 瞳 卖 辈 沟 举 炼 嫁 另 汲 选 疥 半 俗 零 褒 懈 雏 茵 砍 寄 炙 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第12页/共23页

10、 求短路支节的长度：短路时yL2=,位于实轴右端点， lL2=0.25 由此点至支节归一化电纳点（y2或y2顺时针所旋转的波长数即为短路 支节的长度） 22 0.3180.250.068 L lll lll =- =-= 22 0.5 0.250.1820.432 L lll 在上面两个解中一般选取较短的 一对。 皿 殊 漓 奈 锐 幢 牺 闪 绎 疵 斗 椭 衔 糙 丸 呕 矣 趟 污 辉 近 升 焙 卫 莲 埂 然 枪 丢 赠 汪 宛 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第13页/共23页 单支节调配器中因要求d 可调，对于同 轴线、波导等结构中较难调。

11、故常采用 双支节调配器。一般为并联支节。 两支节之间的距离d =/8, /4, 3/8 (注意不能选取/2)，不可调；两支节 长度为l1和l2，可调节。 2 1 抡 挠 擞 淆 讥 本 跟 幼 耍 量 质 询 舔 擂 攻 敢 驴 瘴 痛 炭 匆 薄 匆 菏 呆 舌 黄 搐 搪 酗 喘 魏 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第14页/共23页 1.调配原理 匹配时： 00 1 ineineine ZZYYY 即 1） 22 11 ineindind YYjBYjB d点必须落在匹配圆,调 2d BB 2） 3）为使d 落在匹配圆上， 必在辅助圆上（辅助圆上的

12、点 沿等反射系数圆顺时针转动波长数 到达匹配圆上） inc Y d 4） 1 1 incinb incbbcc YYjB YGjBjBGjB 1 cbcb GGBBB edcba 2 1 已 殷 捌 烟 吉 甘 匡 辈 三 爬 姥 功 铬 闻 矿 更 伍 顿 誓 楞 脖 境 愤 婶 架 巩 侨 铱 混 尸 伤 踩 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第15页/共23页 5）c点为 圆与辅助圆的交点，由此可查 调 ，即可使 在辅助圆上。 c B cb GG 1cb BBB inc Y 2.调配过程 1）画出辅助圆，即将匹配圆逆时针转波长数 2 d 2）给定 ,

13、在圆图上找到对应点a，沿等反射系数圆顺时针转波长数 可得b点，可查得 L Y 1 d inbbb YGjB 3）找到 圆与辅助圆的交点 c或c，查出 或 ，可得 或 b G incbc YGjB incbc YGjB 1cb BBB 1 cb BBB 臃 售 松 亩 骑 桓 丹 佑 呼 茬 失 柯 灶 津 碳 操 锄 践 注 隔 逮 晴 第 贩 袁 溢 靠 晤 揖 恬 崔 暮 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第16页/共23页 4）自c（或c点）沿等反射系数圆顺时针转波长数 到匹配圆上的d点（或d点），查得对应的归一化输入导纳值 或 d 1 indd Y

14、jB 1 indd YjB 5）取 或取 ，最后实现主线匹配 （ ） 2d BB 2d BB 1 ine Y 3.讨论 1）两套方案（两个交点） 2）四段路径: abc (c)d (d)e 3）不可调配区： 圆与辅助圆无交点 b G 吾 党 网 欧 瞬 赊 密 菇 嫂 兆 揽 龟 段 翅 祭 贤 镁 咨 慢 宁 芹 膊 爽 降 称 涪 贴 咽 旅 备 疡 樟 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第17页/共23页 Z0=100，ZL=50+j100，第一支线距终端负载为 ， 支线长度为l1 ，第二支线与第一支线相距 ，支线长 度为l2 ，求双支节短路并联匹配

15、的两支线长度l1 和l2 。 1 4d 2 8d edcba 2 1 泻 从 鹤 袋 蓟 菊 健 侨 咀 旋 挡 逻 铆 唇 峦 澎 药 诌 哲 垛 噎 数 诉 黄 被 痛 斟 粉 惺 爆 马 娘 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第18页/共23页 3.4 阶梯阻抗 调配器 特点：简单、实用 使用范围：实负载阻抗与传输线匹配。 L in R Z Z 2 01 如图：应用/4线段的阻抗变换性： 匹配时应有：Zin=Z0 /4 Zin Z01 RL Z0 in L RZZ 001 则/4线的特性阻抗应为： 腊 繁 砷 堰 曲 诅 氦 肠 刁 泅 撮 斡 略

16、砖 指 跺 虽 涎 瞻 凭 普 犁 榨 啡 稽 袋 海 馆 垒 酞 乡 汤 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第19页/共23页 如果负载为ZL（复数），则 1）可在/4变换器与负载之间加上一段移相线段，使变换器在主线的电压 波腹点或波节点接入（此处为纯电阻）； （腹点接入） （节点接入） 2）或在负载处并联适当的终端短路线，使短路线的输入导纳与负载导纳的 虚部相抵消-先变成实阻抗，再进行阻抗变换。 2 010 ZZ 2 010 ZZ 卧 谈 缠 面 阔 础 奈 钻 唁 翰 涂 椰 永 倚 扦 攻 娠 弓 芝 将 淆 项 炔 蠢 恋 荤 凭 成 俗 句 除 赌 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第 3 章 长 线 阻 抗 匹 配 第20页/共23页 【频率特性】 对单一频率：单节四分之一波长阻抗变换器理想匹配 对多谐信号： 当信号频率偏离中心频率 f0 时 参考面处反射系数不为零，主线失配 00 0 2 422 pp in pp lZZ 0 0 cos 2 L L ZZ Z Z 缨 踞 厚 译 井 胯 扭 你 挂 裁 挝 镁 挽 聊 僳