07.双支节匹配-阻抗变换器.ppt

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1,1,射频与微波技术（7）匹配,北京邮电大学李秀萍教授,2,2,阻抗匹配（ImpedanceMatching）,上次主要内容：

信号源与负载阻抗的匹配单支节匹配本次主要内容：

双支节匹配匹配盲区/4阻抗变换器/4阻抗变换器幅频特性,3,3,并联单支节匹配,问题:

单支节匹配中枝节距离d是要改变的，为了使主馈线位置固定，自然出现了双支节匹配。

4,并联单支节匹配步骤,5,并联单支节匹配解法一,6,并联单支节匹配解法一,7,并联单支节匹配解法一,8,并联单支节匹配解法二步骤,9,并联单支节匹配解法二步骤,10,并联单支节匹配解法二步骤,11,并联单支节匹配,解法一支节位置,解法二支节位置,12,并联单支节匹配解释,13,并联单支节匹配解释,14,例1Z=50的无耗传输线，接负载ZL=25+j75采用并联单支节匹配,1.负载归一化2.采用导纳计算（对应0.412）3.将向电源（顺时针）旋转，与匹配圆（g=1）相交两点4.求出支节位置,15,16,5短路支节长度由于短路表示，且是电抗，所以要看单位外圆，如下图所示。

共有两组解答，一般选长度较短的一组。

17,例题,在特性阻抗为600的无耗双导线上，测得|V|max=200，|V|min=40，dmin1=0.15,问ZL为何值？

今采用短路并联支节匹配，求支节位置和长度。

18,已知驻波比和最小点位置dmin1求ZL已知ZL用单支节匹配,1.根据定义,注意波节点，且向负载旋转0.15。

可得,反归一,19,2.已知要用单支节匹配,反演成导纳计算,按等|圆向电源旋转到匹配圆,支节距离,支节长度,20,串联单支节匹配,21,21,双支节匹配,22,22,双支节匹配,双支节匹配网络是由两个可变并联短路支节，中间有一个已知固定距离d=1/8（也有1/4或3/8）构成。

23,23,双支节匹配,24,24,双支节匹配,1.解析法2.图解法,为实数,匹配区域：

27,27,Smith圆图上辅助圆,28,28,Smith圆图上辅助圆,29,29,Smith圆图上辅助圆,30,30,双支节匹配求解（d2-d1=3/8）,31,31,沿等电导圆找到与辅助圆的交点,双支节匹配求解,32,32,移至第二个支节处与g1圆相交,双支节匹配求解,33,33,由电纳确定第二支节长度,双支节匹配求解,34,双支节匹配求解总结,两个方向向负载方向分析源方向求解两个圆匹配圆辅助圆,35,35,双支节匹配例题1,例2解决如图的特殊双支节匹配。

Z=50,解1.采用Z=50的归一化,A,2.并联支节应用导纳处理3.通过/8距离（向电源方向）4.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）。

则可得,36,36,双支节匹配例题1,B,C,D,E,37,37,双支节匹配例题1,5.由向源90与等电导圆交于,另一组解这里未作讨论。

于是,F,双支节匹配例题2,特性阻抗为50欧姆传输线端接终端负载后，传输线上电压驻波比VSWR=3，负载距离最近的电压最小值点为/8，使用史密斯圆图，设计双支节匹配（并联短路支节线），间距为3/8。

要求并联支取尽可能小的值。

双支节匹配例题2,双支节匹配例题2,41,双支节匹配例题3,特性阻抗为75的同轴线，端接负载109.5-j120，设计双支节匹配系统，所用短路同轴线特性阻抗为75。

双支节匹配例题4,利用双支节短路线对传输线进行匹配，第一支线（靠近负载）长度为l1，第二支线（远离负载）长度为l2，负载阻抗ZL=（150+j50）,在d=0.6处短路支线l1与主线并联，短路支线l2与主线串联，求l1和l2。

主线和支线的特性阻抗均为50,43,匹配盲区,44,y1,45,匹配盲区,46,匹配盲区,47,Problem1,在设计间距为/8的双枝节短路线调谐器时，为避免盲区，设负载和并联的第一枝距离为0，求负载归一化电导g取值范围,48,导纳,49,/4阻抗变换器/4阻抗变换器幅频特性,50,/4阻抗变换器,实数负载阻抗复数负载阻抗任意长度传输线,51,/4阻抗变换器（实数负载阻抗）,52,/4阻抗变换器（实数负载阻抗）,53,/4阻抗变换器（复数负载阻抗）,54,/4阻抗变换器（复数负载阻抗）,55,任意长度传输线实现阻抗匹配,实部和虚部分离,56,任意长度传输线实现阻抗匹配,只要Z02为实数，可以实现,57,Problem,无耗同轴线的特性阻抗为50欧姆，负载阻抗为100欧姆，工作频率为1000MHz，今用/4线进行匹配，求此/4线的特性阻抗和长度。

58,/4阻抗变换器幅频特性,已知：

在频率为f0时匹配,59,/4阻抗变换器幅频特性,1,60,/4阻抗变换器及幅频特性,匹配变换器的带宽：

61,/4阻抗变换器及幅频特性,分数带宽,假定采用TEM传输线,在处，带宽低端的频率是：

62,下次课内容,小反射理论和宽带阻抗变换器单节变换器多节变换器最平特性多节阻抗变换器等波纹特性多节阻抗变换器,