【正文】 1. 單分支匹配器 單分支匹配的原理如圖所示。 0== ,0 gg XZR精選 43 第二章 傳輸線理論 當傳輸系統(tǒng)滿足： 時 ， 可同時實現共軛匹配和無反射匹配 。 一、阻抗匹配概念 傳輸線與負載不匹配 傳輸線上有駐波存在 如果信號源與傳輸線不匹配 ， 不僅會影響信號源的頻率和輸出的穩(wěn)定性 ， 而且信號源不能給出最大功率 。 因此， Smith圓圖既可作為阻抗圓圖也可作為導納圓圖使用。此處對應于 πφρXR = ,∞= ,1=Γ ,0=~ ,0=~0= ,∞= ,1=Γ ,∞=~ ,∞=~ φρXR1= ,0=Γ ,0=~ ,1=~ ρXR (2) 圓圖上有三條 特殊線 ： 圓圖上實軸 CD為 的軌跡 ， 其中正實半軸為電壓波腹點的軌跡 ， 線上的 值即為駐波比 的讀數；負實半軸為電壓波節(jié)點的軌跡 ， 線上的 值即為行波系數 K的讀數；最外面的單位圓為 的純電抗軌跡 ， 即為 的全反射系數圓的軌跡 。 的徑向線為各種不同負載阻抗情況下電壓波腹點反射系數的軌跡； 的徑向線為各種不同負載阻抗情況下電壓波節(jié)點反射系數的軌跡。 應用最廣，本節(jié)介紹 Smith圓圖的構造和應用。 歸一化阻抗 )(Γ1)(Γ+1=)(~zzzZ精選 25 第二章 傳輸線理論 將上式用矢量來表示 ,并畫在一個復平面上。駐波狀態(tài)意味著入射波功率一點也沒有被負載吸阿收，即負載與傳輸線完全失配。 一、相位常數 相位常數 β 表示單位長度上的相位變化，可表示為 11= CLωββ 針對低耗傳輸線有意義 (無耗傳輸線 0= ,0=00 GR) 11112 2*fπ LC π LC==2單 位 長 度112= CLfπβ 量綱為 1/m或者 rad/m 精選 10 第二章 傳輸線理論 二、相速度和相波長 相速度 是指波的等相位面移動速度。237。這導致傳輸線上的電壓和電流是隨時間和空間位置而變化的二元函數。 第二章 傳輸線理論 精選 3 根據傳輸線上的分布參數是否均勻分布，可將其分為均勻傳輸線 和 不均勻傳輸線 。239。 一般： 入射波的相速度為 βωdtdzvp ==對于微波傳輸線 111=CLv p相波長 定義為波在一個周期 T內等相位面沿傳輸線移動的距離。 1. 終端短路 ( ) 2222212 =?0=+=+=0 riri UUUUAAU( ) ( ) ( ) 22202220222102 =?2=2=1=+=1=0riiiriri IIIZUUUZIIAAZI復數表達式為 ( ) ( ) zβUjeeUeUeUzU izβjzβjizβjrzβji s i n2==+= 2 2 2 2( ) ( ) zβIeeIeIeIzI izβjzβjizβjrzβji c o s2=+=+= 2 2 2 2( ) ( )( ) ( ) + c o s c o s2=,2++ c o s s i n2=,2222tωzβItziπtωzβUtzuii即： φ φ 精選 21 第二章 傳輸線理論 沿線電壓電流的瞬時分布和振幅分布，如上圖 短路時的駐波狀態(tài)分布規(guī)律： ( 1 ) 瞬時電壓或電流在傳輸線的某個固定位置上隨時間 t作正弦或余弦變化，而在某一時刻隨位置 z也作正弦或余弦變化，但瞬時電壓和電流的時間相位差和空間相位差均為 π /2，這表明傳輸線上沒有功率傳輸。式 (2―4―12)中第一式的第一項為實數 1,表示在實軸方向的單位矢量 ,它是始終不變的。 一、阻抗圓圖 阻抗圓圖是由等反射系數圓和等阻抗圓組成 1. 等反射系數圓 距離終端 z處的反射系數為 ( )Γ = Γ = Γ c o s + Γ sin = Γ + Γj φ abze φ j φ j222 Γ+Γ=Γ ba abφΓΓa rc t g= 上式表明，在復平面上等反射系數模 的軌跡是以坐標原點為圓心、 為半徑的圓，這個圓稱為等反射系數圓。 0=φπφ=等反射系數圓的波長數標度 精選 32 第二章 傳輸線理論 2. 等阻抗圓 ( ) )( )( )( )( ( ) 222a Γ+Γ1 Γ2+Γ+Γ1 Γ+Γ1=Γ+Γ1 Γ+Γ+1=~ 222baababbaba jjjzZ XjR ~+~=)()( 222Γ+Γ1Γ+Γ1=~2ababR( ) 22 Γ+Γ1Γ2=~babX 由以上得 : 稱為歸一化電阻， 稱為歸一化電抗。 (3) 圓上有兩個 特殊面 ： 圓圖實軸以上的上半平面 (即 )是感性阻抗的軌跡；實軸以下的下半平面 (即 )是容性阻抗的軌跡 。作為阻抗圓圖使用時，圓圖中的等值圓表示 R和 X圓；作為導納圓圖使用時，圓圖中的等值圓表示 G和 B圓。 因此 ， 微波傳輸系統(tǒng)一定要作到阻抗匹配 。 0== ZRR Lg 二、阻抗匹配方法 阻抗匹配的方法就是在傳輸線與負載之間加入一阻抗匹配網絡 。 精選 46 第二章 傳輸線理論 2. 雙分支匹配器 3. 三分支匹配器 雙分支匹配器存在的匹配死區(qū)，可采用三分支匹配器來消除，如圖所示。 分支匹配器又分為單分支、雙分支和三分支匹配器。 當傳輸線終端所接的負載阻抗為純電阻時，則傳輸線的終端無反射波，此時的負載稱為 匹配負載 。 精選 40 第二章 傳輸線理論 26 傳輸線的阻抗匹配 在微波傳輸系統(tǒng)，阻抗匹配極其重要，它關系到系統(tǒng)的傳輸效率、功率容量與工作穩(wěn)定性，關系到微波測量的系統(tǒng)誤差和測量精度，以及微波元器件的質量等一系列問題。 R~X~ Γ φXjR ~+~