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《微波技術(shù)基礎(chǔ)7阻抗匹配.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、阻抗匹配的重要性：使微波傳輸系統(tǒng)能將波源的功率有效地傳給負(fù)載；關(guān)系到系統(tǒng)的傳輸效率、功率容量與工作穩(wěn)定性；關(guān)系到微波元器件的性能以及微波測(cè)量的系統(tǒng)誤差和測(cè)量精度。阻抗匹配的分類：無反射匹配共軛匹配阻抗匹配傳輸線的電路理論無反射匹配負(fù)載匹配—負(fù)載與傳輸線之間的匹配；匹配條件：匹配后傳輸線狀態(tài)：負(fù)載經(jīng)匹配后不產(chǎn)生波的反射，傳輸線上呈行波狀態(tài)。波源匹配—波源與傳輸線之間的匹配；匹配條件：匹配后傳輸線狀態(tài)：波源經(jīng)匹配后對(duì)傳輸線不產(chǎn)生波的反射。實(shí)際情況：負(fù)載不匹配而產(chǎn)生反射波，但波源匹配將不產(chǎn)生二次反射。傳輸線的電路理論—阻抗匹配共軛匹配特點(diǎn)：負(fù)載吸收最大功率的匹配。匹配條件：傳輸線上任一參
2、考面T向負(fù)載看去的輸入阻抗與向波源看去的輸入阻抗互為共軛，即如圖：T處向負(fù)載看去：向波源看去：傳輸線的電路理論—阻抗匹配根據(jù)電路理論，圖中吸收最大功率的條件為:即：兩者的電阻應(yīng)相等，電抗的數(shù)值相等，而性質(zhì)相反。傳輸線的電路理論—阻抗匹配匹配下的負(fù)載吸收功率情況負(fù)載吸收功率可表示為：無反射匹配情況可見負(fù)載吸收的功率為源輸出功率的一半，而另一半消耗在內(nèi)阻上。傳輸線的電路理論—阻抗匹配共軛匹配情況可見（等號(hào)僅在傳輸線無耗，和為實(shí)數(shù)，即成立)注意：共軛匹配時(shí)，線上可能存在反射波，反射系數(shù)不為零，但經(jīng)多次反射后，負(fù)載所得到的功率比無反射匹配負(fù)載時(shí)還要大?！飩鬏斁€的電路理論—阻抗匹配負(fù)載失配，
3、產(chǎn)生“頻率”、“功率”牽引，導(dǎo)致工作不穩(wěn)定。實(shí)際工程上的匹配是指在某一給定頻率范圍內(nèi)，反射系數(shù)或駐波系數(shù)小于某規(guī)定值。負(fù)載匹配的其它優(yōu)點(diǎn)傳輸線的功率容量最大傳輸線的效率最高微波源工作較穩(wěn)定傳輸線的電路理論—阻抗匹配匹配網(wǎng)絡(luò)的要求：①簡(jiǎn)單、易行、可靠；②附加損耗??；③頻帶寬；④可調(diào)節(jié),用以匹配可變的負(fù)載阻抗（僅用于測(cè)量系統(tǒng)）。阻抗匹配的方法傳輸線的電路理論—阻抗匹配阻抗變換器置于特性阻抗不同的均勻傳輸線之間或傳輸系統(tǒng)與負(fù)載之間起阻抗匹配作用。常用的匹配方法傳輸線的電路理論—阻抗匹配情形I情形II對(duì)于該圖所示的結(jié)構(gòu)，容易推導(dǎo)要使T處由于無耗傳輸線的特性阻抗是實(shí)數(shù)，因此，阻抗變換器原則上
4、只用于匹配純電阻負(fù)載，即，所以傳輸線的電路理論—阻抗匹配阻抗匹配時(shí)，則若負(fù)載值為復(fù)數(shù)，仍可使用阻抗變換器，只需將接入點(diǎn)選在電壓波節(jié)或電壓波腹處。通常選在電壓波節(jié)處接入為宜，可使變換器的特性阻抗小于主傳輸線的特性阻抗。傳輸線的電路理論—阻抗匹配阻抗變換器帶寬傳輸線的電路理論—阻抗匹配相對(duì)帶寬5.5%相對(duì)帶寬15.6%特性阻抗Z0=50歐姆阻抗變換器帶寬傳輸線的電路理論—阻抗匹配特性阻抗Z0=50歐姆負(fù)載阻抗越接近特性阻抗,匹配效果越好阻抗匹配器屬于點(diǎn)頻匹配，即使考慮一定的反射容限，相對(duì)帶寬也較窄,特別是在阻抗變換比較大的情況下。多節(jié)阻抗變換器，可獲得更寬的工作頻帶兩節(jié)阻抗變換器由兩節(jié)
5、不同特性阻抗的傳輸線段級(jí)聯(lián)而成。傳輸線的電路理論—阻抗匹配在最佳頻響特性下，兩節(jié)變換器的特性阻抗分別為:其中：稱為變換比。傳輸線的電路理論—阻抗匹配課后設(shè)計(jì)作業(yè):請(qǐng)用matlab計(jì)算并討論帶寬問題,特性阻抗50歐姆,負(fù)載阻抗800歐姆,分別用單支節(jié)和雙支節(jié)四分之一波長(zhǎng)阻抗變換器給出計(jì)算結(jié)果并比較帶寬(駐波≤1.2),中心頻率可以任意選定。(可以3個(gè)同學(xué)為1組(自愿組合),參加討論,用圖形曲線表示并打印,給出結(jié)論.本周5交)傳輸線的電路理論—阻抗匹配單支節(jié)匹配器是在距離負(fù)載d處并聯(lián)或串聯(lián)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的終端短路或開路的短截線構(gòu)成。調(diào)節(jié)d和L就可以實(shí)現(xiàn)阻抗調(diào)配，從而達(dá)到阻抗匹配目的。單支節(jié)匹
6、配器串聯(lián)支節(jié)并聯(lián)支節(jié)傳輸線的電路理論—阻抗匹配設(shè)計(jì)并聯(lián)單支節(jié)匹配器的任務(wù)在于確定負(fù)載到參考面的距離d和支節(jié)長(zhǎng)度L?？刹捎媒馕龇ɑ驁D解法來計(jì)算。并聯(lián)單支節(jié)匹配器傳輸線的電路理論—阻抗匹配該方法計(jì)算較為復(fù)雜，可根據(jù)負(fù)載的具體情況，分兩類討論：第一種情況：為純阻負(fù)載，即支節(jié)接入位置：支節(jié)長(zhǎng)度：解析法傳輸線的電路理論—阻抗匹配第二種情況：為復(fù)數(shù)思路：先計(jì)算出波節(jié)的位置，接入點(diǎn)處的輸入導(dǎo)納值便為實(shí)數(shù)。最后可算出：傳輸線的電路理論—阻抗匹配求解較為簡(jiǎn)單，可分為兩個(gè)步驟。1.找出負(fù)載歸一化導(dǎo)納值在導(dǎo)納圓圖中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)M作等反射系數(shù)圓交的匹配圓與A、B讀出點(diǎn)M順時(shí)轉(zhuǎn)至A、B的長(zhǎng)度、讀出A、B處得導(dǎo)納
7、值、圖解法2.在處并聯(lián)一個(gè)短路支節(jié)：由導(dǎo)納圓圖中的短路點(diǎn)C順時(shí)轉(zhuǎn)至點(diǎn)DC、D間的距離即為支節(jié)歸一化電長(zhǎng)度。在處并聯(lián)一個(gè)短路支節(jié)：由導(dǎo)納圓圖中的短路點(diǎn)C順時(shí)轉(zhuǎn)至點(diǎn)C點(diǎn)與該點(diǎn)的距離即為支節(jié)歸一化電長(zhǎng)度。用圖解法計(jì)算：串聯(lián)單支節(jié)與計(jì)算并聯(lián)單支節(jié)完全類似，但這時(shí)應(yīng)在阻抗圓圖上進(jìn)行。用解析法計(jì)算：采用并聯(lián)支節(jié)相似的分析（此時(shí)用阻抗而不用導(dǎo)納），可得串聯(lián)支節(jié)接入位置串聯(lián)支節(jié)長(zhǎng)度為串聯(lián)單支節(jié)匹配器傳輸線的電路理論—阻抗匹配優(yōu)點(diǎn)：匹配不同負(fù)載時(shí)，只需調(diào)節(jié)支節(jié)長(zhǎng)度L，無需調(diào)節(jié)d;三支節(jié)
