微波技术基础-课件

微波技术基础詹铭周电子科技大学电子工程学院地点：清水河校区科研楼C305

电话：61831021

电邮：mzzhan@1-微波技术基础詹铭周1-圆图的应用1、分析电路——简化计算2、综合电路——匹配设计2-圆图的应用1、分析电路——简化计算2-3-3-4-4-5-5-导纳圆图即把阻抗圆图旋转180度得到1、用阻抗圆图求导纳——找出中心对称点2、阻抗圆图与导纳圆图叠加在一起的圆图，直接读出对应圆图上的数值即可。3、注意用导纳圆图和用阻抗圆图时，应分别用导纳和阻抗作为设计参数为好。4、并联电路用导纳圆图，串联一般用阻抗圆图较为方便6-导纳圆图即把阻抗圆图旋转180度得到6-5.10.3圆图的应用（三个方面）无耗传输线的阻抗（或导纳）变换例1.已知无耗传输线的特性阻抗，工作波长，终端负载，求：（1）负载反射系数的模和相角；（2）驻波系数和驻波相位；（3）处的输入阻抗。7-5.10.3圆图的应用（三个方面）7-公式计算——直接求解法画出等效电路图（参考面）列出公式写出相应步骤即可8-公式计算——直接求解法画出等效电路图（参考面）8-（1）负载阻抗的归一化值为在实用阻抗圆图上找出的圆的交点A，如图延长在单位圆上读出

圆图——图表法9-（1）负载阻抗的归一化值为圆图——图表法9-（2）过A点作等S圆与线交于B，与线交于C，由

B点的值可得

由A、C两点所对应的电长度的值可得去归一化得10-（2）过A点作等S圆与线交于B，与线交于C，由（3）的归一化值为固定O点，OA线顺时针旋转1.24电长度，到D点。读出D点的归一化阻抗即为去归一化得11-（3）的归一化值为11-无耗传输线上阻抗与导纳倒换，不同特性阻抗传输线的串联、并联例2.如图所示的无耗传输线电路中，已知，，，，，，，，，试求各线段上的驻波系数S和驻波相位。12-无耗传输线上阻抗与导纳倒换，不同特性阻抗传输线的串联、并联公式计算——直接求解法画出等效电路图列出公式写出相应步骤即可13-公式计算——直接求解法画出等效电路图13-将每一段彩色的线都等效为：计算串或并联时需去归一化14-将每一段彩色的线都等效为：计算串或并联时需去归一化14-首先对负载阻抗及线长进行归一化15-首先对负载阻抗及线长进行归一化15-a).求在阻抗圆图上分别找出和所对应的点和，如图所示。以O为圆心，以和为半径分别作圆与线交于10和3。于是就得16-a).求16-b).求先将分支线和在并联处的输入阻抗和求出，为此，在圆图上将和分别顺时针旋转和得、，读得、的归一化阻抗去归一化17-b).求17-使用导纳计算和并联后的值。这里用圆图进行倒换，因它们均为线段的负载，应对进行归一化：分别对应阻抗圆图的点和点，如上图所示18-使用导纳计算和并联后的值。这里用圆图进行倒18

和的归一化导纳：线段的总负载导纳归一化值为两者之和：将阻抗圆图视为导纳圆图，找出对应的点B，再将倒换为得

，即19-和的归一化导纳：19-最后，在阻抗圆图（实际又将导纳圆图视为阻抗圆图）上找出对应的点，以为半径作等Γ圆与Vmax线相交。从交点的值读出为20-最后，在阻抗圆图（实际又将导纳圆图视为阻抗圆图）20-C).求和将沿等Γ圆顺时针旋转到得,去归一化得:将用归一化为,在阻抗圆图上找出对应点，以为半径作等Γ圆与相交读得C对应的电长度为0.218。由C沿等Γ圆顺时针转到Vmin线得21-C).求和21-小结①正确的对阻抗（或导纳）进行归一化。计算不同特征阻抗传输线段组成的电路时，在哪一段线上计算就对该线段的特性阻抗归一化，在各线段的交接处必须进行换算；②在阻抗圆图上由阻抗倒换成导纳后，若还要进行导纳的运算，可将阻抗圆图视为导纳圆图使用。反之，在导纳圆图上由导纳倒换成阻抗后，若再需要进行阻抗运算，可将导纳圆图视为阻抗圆图继续使用.22-小结22-进行小损耗线的计算例3.一小损耗传输线的特性阻抗，每波长的衰减为，负载端的驻波系数，，设线长，试求（１）负载阻抗；（２）输入端驻波系数；（３）输入端阻抗。

有耗线的工作参量与传输线特性参量和负载条件的相关公式联立求解——计算繁琐工程上要求快速，在一定精度范围内就可以了。23-进行小损耗线的计算有耗线的工作参量与传输线特性参量和负载条件（1）.在阻抗圆图上作的圆如图所示,必然在此圆上.以O为圆心，将Ob逆时针旋转0.05电长度（即）与圆相交于C点，则C点就代表，读出为去归一化精确的？还是近似的？24-（1）.在阻抗圆图上作的圆如图所示,必然（2）.注意：圆图上由负载端的反射系数求输入端反射系数时，反射系数的矢径端点不再是沿等反射系数圆移动而是沿逐渐变小的螺旋线移动。25-（2）.注意：圆图上由负载端的反射系数求输入端反射25-(3).在阻抗圆图上作的圆，必须在此圆上。以O为圆心，将OC顺时针转动0.8电长度与圆相交于点D，D点就代表，读得去归一化26-(3).在阻抗圆图上作的圆，必须在此圆史密斯圆图的应用例：如图所示（注意三段传输线的特性参量不一样）求Zin＝？Zl1Zl2l3l1Zin2l2Z02

λgZ01

λgZin3Zin1ZinZ03

λg27-史密斯圆图的应用例：如图所示（注意三段传输线的特性参量不一样1、计算把Zin3作为传输线l3的负载，有史密斯圆图的应用28-1、计算把Zin3作为传输线l3的负载，有史密斯圆图的应用2解得！2、用史密斯园图求解。归一化史密斯圆图的应用29-解得！2、用史密斯园图求解。归一化史密斯圆图的应用29-作图求解思路：①在圆图上找到Zl1点，即Rl1和Xl1两圆的交电A。在圆图上找到Zl2点，即Rl2和Xl2两圆的交电B。②以A点沿等Γ圆顺时针旋转电长度l1到C点为Zin1。具体为： 以原点为圆心，OA长为半径作等Γ圆；从原点出发，过A作单位圆的射线，其交点为Zl1的电源波长度；在单位圆上顺时针旋转l1的点为Zin1对应的电源波长度，并与原点连线，和等Γ圆的交点C就是Zin1。（注意周期性，如果l1﹥0.5，应去掉0.5的整倍数，只保留小数，因为旋转一周的电长度为0.5） 同理求出Zin2点D。③过原点分别找出Zin1和Zin2的对称点为Yin1和Yin2。史密斯圆图的应用30-作图求解思路：史密斯圆图的应用30-

读出数字，去归一化④归一化并在圆图上找到Yin3作原点的对称点E，即为Zin3，史密斯圆图的应用31- 读出数字，去归一化④归一化并在圆图上找到Yin3作原点的对重复①可得F点，F点为Zin，并读出数字，最后得而且还可以求出驻波系数S和驻波相位lmin。思考题： 如果取Zl2＝0或∞，调节l1和l2，能否使或史密斯圆图的应用32-重复①可得F点，F点为Zin，并读出数字，最后得而且还可以求作业5.13，5.15，5.175.19——5.225.24，5.27，5.30，5.3133-作业5.13，5.15，5.1733-

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电邮：mzzhan@34-微波技术基础詹铭周1-圆图的应用1、分析电路——简化计算2、综合电路——匹配设计35-圆图的应用1、分析电路——简化计算2-36-3-37-4-38-5-导纳圆图即把阻抗圆图旋转180度得到1、用阻抗圆图求导纳——找出中心对称点2、阻抗圆图与导纳圆图叠加在一起的圆图，直接读出对应圆图上的数值即可。3、注意用导纳圆图和用阻抗圆图时，应分别用导纳和阻抗作为设计参数为好。4、并联电路用导纳圆图，串联一般用阻抗圆图较为方便39-导纳圆图即把阻抗圆图旋转180度得到6-5.10.3圆图的应用（三个方面）无耗传输线的阻抗（或导纳）变换例1.已知无耗传输线的特性阻抗，工作波长，终端负载，求：（1）负载反射系数的模和相角；（2）驻波系数和驻波相位；（3）处的输入阻抗。40-5.10.3圆图的应用（三个方面）7-公式计算——直接求解法画出等效电路图（参考面）列出公式写出相应步骤即可41-公式计算——直接求解法画出等效电路图（参考面）8-（1）负载阻抗的归一化值为在实用阻抗圆图上找出的圆的交点A，如图延长在单位圆上读出

圆图——图表法42-（1）负载阻抗的归一化值为圆图——图表法9-（2）过A点作等S圆与线交于B，与线交于C，由

B点的值可得

由A、C两点所对应的电长度的值可得去归一化得43-（2）过A点作等S圆与线交于B，与线交于C，由（3）的归一化值为固定O点，OA线顺时针旋转1.24电长度，到D点。读出D点的归一化阻抗即为去归一化得44-（3）的归一化值为11-无耗传输线上阻抗与导纳倒换，不同特性阻抗传输线的串联、并联例2.如图所示的无耗传输线电路中，已知，，，，，，，，，试求各线段上的驻波系数S和驻波相位。45-无耗传输线上阻抗与导纳倒换，不同特性阻抗传输线的串联、并联公式计算——直接求解法画出等效电路图列出公式写出相应步骤即可46-公式计算——直接求解法画出等效电路图13-将每一段彩色的线都等效为：计算串或并联时需去归一化47-将每一段彩色的线都等效为：计算串或并联时需去归一化14-首先对负载阻抗及线长进行归一化48-首先对负载阻抗及线长进行归一化15-a).求在阻抗圆图上分别找出和所对应的点和，如图所示。以O为圆心，以和为半径分别作圆与线交于10和3。于是就得49-a).求16-b).求先将分支线和在并联处的输入阻抗和求出，为此，在圆图上将和分别顺时针旋转和得、，读得、的归一化阻抗去归一化50-b).求17-使用导纳计算和并联后的值。这里用圆图进行倒换，因它们均为线段的负载，应对进行归一化：分别对应阻抗圆图的点和点，如上图所示51-使用导纳计算和并联后的值。这里用圆图进行倒18

和的归一化导纳：线段的总负载导纳归一化值为两者之和：将阻抗圆图视为导纳圆图，找出对应的点B，再将倒换为得

，即52-和的归一化导纳：19-最后，在阻抗圆图（实际又将导纳圆图视为阻抗圆图）上找出对应的点，以为半径作等Γ圆与Vmax线相交。从交点的值读出为53-最后，在阻抗圆图（实际又将导纳圆图视为阻抗圆图）20-C).求和将沿等Γ圆顺时针旋转到得,去归一化得:将用归一化为,在阻抗圆图上找出对应点，以为半径作等Γ圆与相交读得C对应的电长度为0.218。由C沿等Γ圆顺时针转到Vmin线得54-C).求和21-小结①正确的对阻抗（或导纳）进行归一化。计算不同特征阻抗传输线段组成的电路时，在哪一段线上计算就对该线段的特性阻抗归一化，在各线段的交接处必须进行换算；②在阻抗圆图上由阻抗倒换成导纳后，若还要进行导纳的运算，可将阻抗圆图视为导纳圆图使用。反之，在导纳圆图上由导纳倒换成阻抗后，若再需要进行阻抗运算，可将导纳圆图视为阻抗圆图继续使用.55-小结22-进行小损耗线的计算例3.一小损耗传输线的特性阻抗，每波长的衰减为，负载端的驻波系数，，设线长，试求（１）负载阻抗；（２）输入端驻波系数；（３）输入端阻抗。

有耗线的工作参量与传输线特性参量和负载条件的相关公式联立求解——计算繁琐工程上要求快速，在一定精度范围内就可以了。56-进行小损耗线的计算有耗线的工作参量与传输线特性参量和负载条件（1）.在阻抗圆图上作的圆如图所示,必然在此圆上.以O为圆心，将Ob逆时针旋转0.05电长度（即）与圆相交于C点，则C点就代表，读出为去归一化精确的？还是近似的？57-（1）.在阻抗圆图上作的圆如图所示,必然（2）.注意：圆图上由负载端的反射系数求输入端反射系数时，反射系数的矢径端点不再是沿等反射系数圆移动而是沿逐渐变小的螺旋线移动。58-（2）.注意：圆图上由负载端的反射系数求输入端反射25-(3).在阻抗圆图上作的圆，必须在此圆上。以O为圆心，将OC顺时针转动0.8电长度与圆相交于点D，D点就代表，读得去归一化59-(3).在阻抗圆图上作的圆，必须在此圆史密斯圆图的应用例：如图所示（注意三段传输线的特性参量不一样）求Zin＝？Zl1Zl2l3l1Zin2l2Z02

λgZ01

λgZin3Zin1ZinZ03

λg60-史密斯圆图的应用例：如图所示（注意三段传输线的特性参量不一样1、计算把Zin3作为传输线l3的负载，有史密斯圆图的应用61-1、计算把Zi