【正文】 R X? ? ? ?1 0 0 1 ? ? (2) 圓圖上有三條 特殊線 ： 圓圖上實軸 CD為 X=0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(shù)；負實半軸為電壓波節(jié)點的軌跡 ， 線上的 R值即為行波系數(shù) K的讀數(shù)；最外面的單位圓為 R=0的純電抗軌跡 ， 即為 的全反射系數(shù)圓的軌跡 。 (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 。 ??1第二章 傳輸線理論 (4) 圓圖上有 兩個旋轉方向 ： 在傳輸線上 A點向負載方向移動時 ， 則在圓圖上由 A點沿等反射系數(shù)圓逆時針方向旋轉；反之 ， 在傳輸線上 A點向波源方向移動時 ， 則在圓圖上由 A點沿等反射系數(shù)圓順時針方向旋轉 。 (5) 圓圖上 任意一點對應了四個參量 ： 、 、 和 。 知道了前兩個參量或后兩個參量均可確定該點在圓圖上的位置 。 注意 R和均為歸一化值 ， 如果要求它們的實際值分別乘上傳輸線的特性阻抗 。 (6) 若傳輸線上某一位置對應于圓圖上的 A點 ， 則 A點的讀數(shù)即為該位置的輸入阻抗歸一化值 ( )；若關于 O點的 A點對稱點為點 ， 則點的讀數(shù)即為該位置的輸入導納歸一化值 ( )。 ~R~X ? ?~ ~R jX?~ ~G jB?第二章 傳輸線理論 二、導納圓圖 導納是阻抗的倒數(shù) ,故歸一化導納為 ? ? ? ? ? ?? ?~ ~Y z Z z zz? ? ??1 11 ??如果以單位圓圓心為軸心，將復平面上的阻抗圓圖旋轉，即可得到導納圓圖。 因此， Smith圓圖即可作為阻抗圓圖也可作為導納圓圖使用。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。并且圓圖實軸的上部 X或 B均為正值，實軸的下部 X或 B均為負值。 第二章 傳輸線理論 使用圓圖應注意以下特點： (1) 當圓圖作為阻抗圓圖時，相角為 0的反射系數(shù)位于 OD上，相角增大，反射系數(shù)矢量沿逆時針方向轉動；當圓圖作為導納圓圖時，相角為 0的反射系數(shù)位于 OC上，相角增大，反射系數(shù)矢量仍沿逆時針方向轉動。 (2) 作為阻抗圓圖使用時 ， D點為開路點 ，C點為短路點 ， 線段 OD為電壓波腹點歸一化阻抗的軌跡 ， 線段 OC為電壓波節(jié)點歸一化阻抗的軌跡；作為導納圓圖使用時 ，D點為短路點 ， C點為開路點 ， 線段 OD為電壓波節(jié)點歸一化阻抗的軌跡 ， 線段 OC為電壓波腹點歸一化阻抗的軌跡 。 (3) 與 在同一反射系數(shù)圓上，相應位置差。 ??~Zz ??~Yz圖 218 阻抗圓圖與導納圓圖的關系 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。 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 ， 微波傳輸系統(tǒng)一定要作到阻抗匹配 。 傳輸線功率容量降低 增加傳輸線的衰減 這里的匹配概念分為兩種：共軛匹配和無反射匹配 。 第二章 傳輸線理論 (一 ) 共軛匹配 共軛匹配要求傳輸線輸入阻抗與信號源內(nèi)阻互為共軛值。如圖 信號源的內(nèi)阻為 傳輸線的輸入阻抗為 Z R jXg g g? ?Z R jXin in in? ?Z Zg in? ?則： 即 R Rg in? X Xg in? ?信號源輸出的最大功率為 ? ? ? ?PE RZ ZE RR R X XERg ing ing ing in g inggma x ???? ? ??2222 224共軛匹配 第二章 傳輸線理論 (二 ) 無反射匹配 無反射匹配 是指傳輸線兩端阻抗與傳輸線的特性阻抗相等，線上無反射波存在，即工作于行波狀態(tài)。 無反射匹配包括傳輸線始端與 信號源內(nèi)阻匹配 和 傳輸線終端與負載阻抗匹配 。 信號源內(nèi)阻也為實數(shù)，此時傳輸線的始端無反射波，這種信號源稱為 匹配信號源 。 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 。 第二章 傳輸線理論 當傳輸系統(tǒng)滿足： 時 ， 可同時實現(xiàn)共軛匹配和無反射匹配 。 R R Zg L? ? 0 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(wǎng)絡 。 要求這個匹配網(wǎng)絡由電抗元件構成 ， 接入傳輸線時應盡可能靠近負載 ， 且通過調節(jié)能對各種負載實現(xiàn)阻抗匹配 。 其匹配原理是通過匹配網(wǎng)絡引入一個新的反射波來抵消原來的反射波 。 采用阻抗變換器和分支匹配器作為匹配網(wǎng)絡是兩種最基本的方法。 第二章 傳輸線理論 (一 ) 阻抗變換器 阻抗變換器是由一段長度為 、 特性阻抗為 的傳輸線組成 。 當這段傳輸線終端接純電阻 時，則輸入阻抗為 ? 4? 4 ? 4 Z01RL? ?? ?Z ZR jZZ jRZRinLL L? ? ?? ? ?01 010101244tg 2tg 2? ? ?? ? ?為了使實現(xiàn)阻抗匹配，必須使 Z Z R L01 0?第二章 傳輸線理論 (二 ) 分支匹配器 分支匹配器的原理是利用在傳輸線上并接或串接終端短路或開路的分支線 ， 產(chǎn)生新的反射波來抵消原來的反射波 ， 從而達到阻抗匹配 。 分支匹配器又分為單分支、雙分支和三分支匹配器。 1. 單分支匹配器 單分支匹配的原理如圖所示。 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。其調配原理與雙分支相同，僅增加一個分支。