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1、微波技术第五章阻抗匹配和调谐第1页，共23页，编辑于2022年，星期六阻抗匹配和调谐的重要性阻抗匹配和调谐的重要性阻抗匹配和调谐的重要性阻抗匹配和调谐的重要性o减小反射损耗，保证最大功率传输减小反射损耗，保证最大功率传输o改进系统信噪比，提高接收系统的灵敏度改进系统信噪比，提高接收系统的灵敏度o在功率分配网络（如定向耦合器、巴伦等）中，降低振幅和相位在功率分配网络（如定向耦合器、巴伦等）中，降低振幅和相位误差误差o对振荡器，消除或减小频率牵引，保证振荡器正常工作对振荡器，消除或减小频率牵引，保证振荡器正常工作第2页，共23页，编辑于2022年，星期六阻抗匹配网络设计的基本要求阻抗匹配网络设计的
2、基本要求o复杂性复杂性在满足特性要求的基础上，尽可能简单；在满足特性要求的基础上，尽可能简单；o工作带宽工作带宽完全的无反射只能在点频上实现，在整个工作频带完全的无反射只能在点频上实现，在整个工作频带内只能使反射降低到可以容许的范围。即反射损耗在全频带内低内只能使反射降低到可以容许的范围。即反射损耗在全频带内低于某一值；于某一值；o可实现性可实现性考虑传输线的特点、工艺水平等；考虑传输线的特点、工艺水平等；o可调性可调性调谐结构、调谐方式。调谐结构、调谐方式。第3页，共23页，编辑于2022年，星期六5.1 用集总元件匹配（用集总元件匹配（L网络）网络）特点特点o体积小、重量轻，特别适合微波集
3、成电路体积小、重量轻，特别适合微波集成电路o工作频段内，元件值基本不随频率变化，比分立元件带宽宽工作频段内，元件值基本不随频率变化，比分立元件带宽宽o损耗大，功率容量低损耗大，功率容量低第4页，共23页，编辑于2022年，星期六基本思路基本思路基本思路基本思路5.1.1 解析解法解析解法第5页，共23页，编辑于2022年，星期六由右图，有由右图，有第一种情况第一种情况第一种情况第一种情况即即第6页，共23页，编辑于2022年，星期六令上式的实部和虚部分别相令上式的实部和虚部分别相等，可以求出等，可以求出并联电导并联电导和和串串联电抗联电抗，即，即第7页，共23页，编辑于2022年，星期六由右图
4、，有由右图，有第二种情况第二种情况第二种情况第二种情况由此得到由此得到第8页，共23页，编辑于2022年，星期六 5.1.2 SMITH圆图解法圆图解法基本思路基本思路基本思路基本思路 通过串联和并联电抗元通过串联和并联电抗元件，将输入阻抗变到件，将输入阻抗变到SMITH圆图的匹配点圆图的匹配点原点原点第9页，共23页，编辑于2022年，星期六例例例例1 1 1 1第10页，共23页，编辑于2022年，星期六例例例例2 2 2 2第11页，共23页，编辑于2022年，星期六例例例例3 3 3 3第12页，共23页，编辑于2022年，星期六例例例例4 4 4 4第13页，共23页，编辑于2022
5、年，星期六例例例例5 5 5 5第14页，共23页，编辑于2022年，星期六例例例例6 6 6 6第15页，共23页，编辑于2022年，星期六例例例例7 7 7 7第16页，共23页，编辑于2022年，星期六例例例例8 8 8 8第17页，共23页，编辑于2022年，星期六常用微波集成电路的集总元件常用微波集成电路的集总元件常用微波集成电路的集总元件常用微波集成电路的集总元件第18页，共23页，编辑于2022年，星期六5.2 5.2 单短截线调谐单短截线调谐基本原理基本原理基本原理基本原理串联短截线串联短截线 在输入阻抗的实部等于传输线在输入阻抗的实部等于传输线特征阻抗位置串联一短截线。使特征
6、阻抗位置串联一短截线。使短截线提供的电抗短截线提供的电抗与与输入阻抗输入阻抗的电抗的电抗抵消。抵消。第19页，共23页，编辑于2022年，星期六基本原理基本原理基本原理基本原理并联短截线并联短截线 在输入导纳的实部等于传在输入导纳的实部等于传输线特征导纳的参考面并联输线特征导纳的参考面并联一短截线。使短截线提供的一短截线。使短截线提供的电纳与输入导纳的电纳抵消。电纳与输入导纳的电纳抵消。第20页，共23页，编辑于2022年，星期六5.2.1 5.2.1 并联短截线并联短截线第21页，共23页，编辑于2022年，星期六5.2.2 5.2.2 串联短截线串联短截线第22页，共23页，编辑于2022年，星期六5.3 5.3 双短截线调谐双短截线调谐第23页，共23页，编辑于2022年，星期六