第五讲 阻抗计算和匹配

1、第五讲阻抗匹配阻抗匹配 Impedance Matching 信号无反射：信号无反射： *ingZZ22*max82aggggEEPPRRZZ(8-1)(8-1)(8-2)(8-2)00,linZZ (8-(8-3)3)串联匹配 电阻性负载指的是电阻性负载指的是Zl=RlZ，采用采用 串联匹配。串联匹配。再次注意到：只有匹配区才无反射波。再次注意到：只有匹配区才无反射波。 200inlZZZR00lZR Z 14电阻性负载的电阻性负载的1/4枝节匹配枝节匹配L0in00LZtanzZ (z )=jZ tanzjZZZ串联匹配 200ininZZZR01tan2011tan2lininljdZZ

2、Rjjd 任意负载任意负载00LLLLLRjXZRjXZ11LL 00(arctanarctan)LLlLLXXZRZR串联匹配 0inZZ 任意负载任意负载l（1）l（2）2Ld000ZZ ZZ 24Ld0inZZ 000/ZZ ZZ 匹配对象：任意负载匹配对象：任意负载 其中其中 调节参数：枝节距负载距离调节参数：枝节距负载距离d 和枝节长度和枝节长度l。Zrjxlllrl 0ldYBin=1+jYin=1YBin=-jYBll= +Gl并联匹配 并联单枝节并联单枝节结果要求结果要求 并联网络关系有并联网络关系有 1.00inYj inininYYY1ininYjbYjb YgjblllY

3、jbin 11g 利用利用 和系统的和系统的|不变性，沿等不变性，沿等|圆转圆转到到 。专门把。专门把 的圆称为匹配圆。的圆称为匹配圆。并联匹配 并联单枝节并联单枝节例例1 1Z=50的无耗传输线，接负载的无耗传输线，接负载Zl=25+j75 采用并联单枝节匹配采用并联单枝节匹配 图图 8-8 8-8 并联匹配 并联单枝节并联单枝节1. 1. 负载归一化负载归一化 2. 2. 采用导纳计算采用导纳计算 ( (对应对应0.412)0.412)3. 3. 将将 向电源向电源( (顺时针顺时针) )旋转，与匹配圆旋转，与匹配圆( (g=1) )相交相交两点两点4. 4. 求出枝节位置求出枝节位置Zj

4、l0515.Yjl0206.Yl1212.2 (0.192)12.2 (0.308) ininYjYj 对应对应)(396. 0308. 0088. 0308. 0)412. 05 . 0()(280. 0192. 0088. 0192. 0)412. 05 . 0(21dd并联匹配 并联单枝节并联单枝节5 5短路枝节长度短路枝节长度 由于短路表示由于短路表示 ，且是电抗，所以要看单位，且是电抗，所以要看单位外圆，如图外圆，如图8-98-9所示。所示。 Yl 并联匹配 并联单枝节并联单枝节120.3180.250.068( )0.250.1820.732( )ll采用数值计算的方式：采用数值计

5、算的方式：并联匹配 并联单枝节并联单枝节1inYjb （1）：）：2112Lj djininLinYjbeYjb (arctan()2(2)224LbjjdLbeeb 00LLLLLRjXZRjXZinYjbjctg l （2）：）：方程：方程：00(arctanarctan)LLlLLXXZRZR并联匹配 并联单枝节并联单枝节24arctan()222LLbbbd 211arctan()222211 arctan()LLLbbbmdlnb 匹配对象：任意负载匹配对象：任意负载 调节参数：双枝节长度调节参数：双枝节长度l和和l 工程需求：主传输线不变动。工程需求：主传输线不变动。 0llllZ

6、rjx(r)并联匹配 并联双枝节并联双枝节YbY3YaY1YlY2Y4l2l1d=81l3432421bYYYYjbYjb 12lYgjbYYjb 12aYYY1.00bYjir0辅助圆Y3轨迹Ya轨迹匹配圆图图 8-11 8-11 双枝节辅助圆双枝节辅助圆 1/8枝节枝节=旋转旋转90度度3()1()( )alreal Yreal Yreal Yg已知已知并联匹配 并联双枝节并联双枝节图图 8-11 8-11 双枝节辅助圆双枝节辅助圆 3()1()( )alreal Yreal Yreal Yg已知已知3aYY、3()()aimag Yimag Y、23()()abimag Ybbimag

7、Y 2211(arctan)1(arctan)lnblmb并联匹配 并联双枝节并联双枝节并联双枝节匹配 例例2 2 解决如图的特殊双枝节匹配。解决如图的特殊双枝节匹配。 ll88l2l1Z =jl100+ 50 Z=50 图图 8-12 8-12 解解 1. 1. 采用采用Z=50的归一化的归一化Zjl212. 2. 并联枝节应用导纳处理并联枝节应用导纳处理3. 3. 通过通过/8/8距离距离( (向电源方向向电源方向) )4. 4. 按等电导圆交辅助圆于按等电导圆交辅助圆于 ( (本来应该有两个解，这里只讨论其中一个本来应该有两个解，这里只讨论其中一个) )。 则可得则可得 Yjl0402.

8、Yj105050088.(.) 对应YaYjYYa0501412.Yjjj2014050036 .l104450250195( .).并联匹配 并联双枝节并联双枝节5. 5. 由由 向负载向负载9090与匹配圆交于与匹配圆交于 YjYYYb344107210.Yj4072 .155. 0)25. 0405. 0(2lYaY3另一组解这里未作讨论另一组解这里未作讨论。于是于是并联匹配 并联双枝节并联双枝节ir0Y1YaY30.088图图 8-13 8-13 并联匹配 并联双枝节并联双枝节PROBLEMS 8 一、一、 无耗同轴线的特性阻抗为无耗同轴线的特性阻抗为50om，负载阻负载阻抗为抗为100om，工作频率为工作频率为1 000 MHz，今用今用 /4线进行线进行匹配，求此匹配，求此 /4线的特性阻抗和长度。线的特性阻抗和长度。 二二、 无耗双导线的归一化负载导纳无耗双导线的归一化负载导纳yL为为(1) 0.45+j0.2采用并联单枝节匹配，求支节的长度应是采用并联单枝节匹配，求支节的长度应是多少。多少。 PROBLEMS 8 三、在特性阻抗三、在特性阻抗600om的无耗双导线上测得的无耗双导线上测得|Vmax|=200V，|Vmin|=40V，dmin=0.15l，求求ZL；今用短路支节进行匹配，求支节的位置和长度。今用短路支节进行匹