电信传输原理及应用第二章阻抗匹配

1、第第2 2章章 传输线理论传输线理论 2.62.6 不匹配：有劲使不上不匹配：有劲使不上匹配：最大功率传输匹配：最大功率传输1. 阻抗匹配的概念： （impedance matching)使微波电路/系统 无反射，尽量接近行波重要性：a) 负载和传输线功率最大，损耗小b) 避免失配时大功率击穿c) 减小失配对信号源的牵引作用第第2 2章章 传输线理论传输线理论 匹配方式：1. 负载匹配: ZL=Z0 2. 信号源匹配 a) Zin=ZG （微波电路呈行波状态） b) Zin=ZG*（共轭匹配，信号源输出最大功率）第第2 2章章 传输线理论传输线理论 选择匹配网络考虑的因素满足性能指标的最简单设

2、计在较大的带宽内匹配可实现性可调整性第第2 2章章 传输线理论传输线理论 要求：简单易行、附加损耗小、宽频带、可调最基本的终端匹配方法：第第2 2章章 传输线理论传输线理论 l/4 变换器(the quarter wave transformer )是实现实阻抗匹配的简单而实用的电路220101420101dLinLLRjZ tg dZZZZjR tg dR ll 匹配时Zin=Z0 故有：010LZZR一般仅适用于纯阻负载Z0/ZL 差别过大可通过多级平滑过渡（保证带宽）第第2 2章章 传输线理论传输线理论 终端负载为复阻抗第第2 2章章 传输线理论传输线理论 在距负载在距负载 l 处放入串

3、联或并联短路传输线或者开路传输线处放入串联或并联短路传输线或者开路传输线（a）单支节调配器通过改变（接入位置、支节长度）实现如图，总存在d使：00ininZZjXYYjB则可通过： 串连电抗为-jx的支节使Zin=Z0 并联电抗为-jB的支节使Yin=Y0第第2 2章章 传输线理论传输线理论 此类题的解法为公式法公式法和圆图解法00000000000200222200020()()()()()1()()()(1)1()()(LLLLLinLLLLLLLLinLLLLLLLLLLLLLLLRjXjZ tg dRjXjZ tZZZZj RjXtg dZj RjXtZX tjR tRj XZ tYZ

4、 Rj XZ tRj XZ tZX t RR t XZ tRtGZRXZ tRXZ tR tX tZXB02200)()LLZ tZRXZ t设阻抗为 ZL=1/YL=RL+jXL带入并有理化有：第第2 2章章 传输线理论传输线理论 选d 使GY01/Z0 可得关于t (tgz)的方程：22000000()/()(2.6 16)()2LLLLLLLLXRZRXZRZRZtXRZZ2220000()2()0LLLLLZRZtX Z tR ZRX0)(21021ttarctgttarctgdl第第2 2章章 传输线理论传输线理论 将t代入式(2.6-15b)可求得支节的输入电纳再由：SC（短路）、

5、OC（开路）输入阻抗公式： 000011(2.6 18)2211(2.6 19)22scsocslYYarctgarctgBBlBBarctgarctgYYll短路： 开路： scinocinZtg dZctg d00=jZ=-jZ可解出：第第2 2章章 传输线理论传输线理论 ：并/串串联单支节匹配器是通过： 选取适当长度适当长度d接入点，使实部匹配 G=Y0 / R=Z0 选取适当支节长度l，消除该接入点的阻抗/电抗达到完全匹配 1. 可采用CAD编程计算。(并接分析导纳串接分析阻抗)第第2 2章章 传输线理论传输线理论 理论上单支节可实现匹配，但实际上d 的位置是很难精确确定的（误差误差不可能到处开口到处开口）双支节调配器(double stub tuner) 在两个固定位置并联（串连）接入（间距l/8,l/4,3l/8；非l