【正文】 。 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。 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 。 其匹配原理是通過匹配網(wǎng)絡(luò)引入一個(gè)新的反射波來抵消原來的反射波 。 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(fù)載之間加入一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò) 。 當(dāng)傳輸線終端所接的負(fù)載阻抗為純電阻時(shí)，則傳輸線的終端無反射波，此時(shí)的負(fù)載稱為 匹配負(fù)載 。 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(fù)載阻抗匹配 。 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。 因此 ， 微波傳輸系統(tǒng)一定要作到阻抗匹配 。 ??~Zz ??~Yz圖 218 阻抗圓圖與導(dǎo)納圓圖的關(guān)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(guān)系到系統(tǒng)的傳輸效率、功率容量與工作穩(wěn)定性，關(guān)系到微波測量的系統(tǒng)誤差和測量精度，以及微波元器件的質(zhì)量等一系列問題。 (2) 作為阻抗圓圖使用時(shí) ， D點(diǎn)為開路點(diǎn) ，C點(diǎn)為短路點(diǎn) ， 線段 OD為電壓波腹點(diǎn)歸一化阻抗的軌跡 ， 線段 OC為電壓波節(jié)點(diǎn)歸一化阻抗的軌跡；作為導(dǎo)納圓圖使用時(shí) ，D點(diǎn)為短路點(diǎn) ， C點(diǎn)為開路點(diǎn) ， 線段 OD為電壓波節(jié)點(diǎn)歸一化阻抗的軌跡 ， 線段 OC為電壓波腹點(diǎn)歸一化阻抗的軌跡 。并且圓圖實(shí)軸的上部 X或 B均為正值，實(shí)軸的下部 X或 B均為負(fù)值。 因此， Smith圓圖即可作為阻抗圓圖也可作為導(dǎo)納圓圖使用。 (6) 若傳輸線上某一位置對應(yīng)于圓圖上的 A點(diǎn) ， 則 A點(diǎn)的讀數(shù)即為該位置的輸入阻抗歸一化值 ( )；若關(guān)于 O點(diǎn)的 A點(diǎn)對稱點(diǎn)為點(diǎn) ， 則點(diǎn)的讀數(shù)即為該位置的輸入導(dǎo)納歸一化值 ( )。 知道了前兩個(gè)參量或后兩個(gè)參量均可確定該點(diǎn)在圓圖上的位置 。 ??1第二章 傳輸線理論 (4) 圓圖上有 兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向 ： 在傳輸線上 A點(diǎn)向負(fù)載方向移動(dòng)時(shí) ， 則在圓圖上由 A點(diǎn)沿等反射系數(shù)圓逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；反之 ， 在傳輸線上 A點(diǎn)向波源方向移動(dòng)時(shí) ， 則在圓圖上由 A點(diǎn)沿等反射系數(shù)圓順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn) 。此處對應(yīng)于 ~ , ~ , , ,R X? ? ? ? ? ?0 0 1 ? ? ? ?~ , ~ , , ,R X? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 0? ?~ , ~ , ,R X? ? ? ?1 0 0 1 ? ? (2) 圓圖上有三條 特殊線 ： 圓圖上實(shí)軸 CD為 X=0的軌跡 ， 其中正實(shí)半軸為電壓波腹點(diǎn)的軌跡 ， 線上的值即為駐波比的讀數(shù)；負(fù)實(shí)半軸為電壓波節(jié)點(diǎn)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 。此處對應(yīng)于 ； 開路點(diǎn) (D點(diǎn) )， 其坐標(biāo)為 (1,0)。 ??0? ??等反射系數(shù)圓的波長數(shù)標(biāo)度 第二章 傳輸線理論 2. 等阻抗圓 ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?~Z z jj ju vu vu vu vvu v? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?11 11 212 22 2 2 2? ?? ?? ?? ??? ?? ?~ ~R jX? ?? ?~R u vu v? ? ?? ?112 22 2? ?? ? ? ?~X vu v? ? ?21 2 2?? ?由以上得 : ? ?u vRR R? ????? ???? ? ? ?~~ ( ~ )1 1 1222? ?? ?u v X X? ? ???? ??? ? ??? ???1 1 12 2 2~ ~ 稱為歸一化電阻， 稱為歸一化電抗。 ?2?z ?? ??相角相等的反射系數(shù)的軌跡是單位圓內(nèi)的徑向線。為了使用方便，有的圓圖上標(biāo)有兩個(gè)方向的波長數(shù)數(shù)值，如圖所示。 ??第二章 傳輸線理論 若已知終端反射系數(shù) ， 則距終端 z處的反射系數(shù)為 ? ?L L je L? ?? ? ? ?? ? ?z e ej L j zL? ? ?? ? ?2 線上移動(dòng)的距離與轉(zhuǎn)動(dòng)的角度之間的關(guān)系為 ? ? ?? ? ??? ?2 4z z等反射系數(shù)圓 第二章 傳輸線理論 由此可見，線上移動(dòng)長度 時(shí)，對應(yīng)反射系數(shù)矢量轉(zhuǎn)動(dòng)一周。 一、阻抗圓圖 阻抗圓圖是由等反射系數(shù)圓和等阻抗圓組成 1. 等反射系數(shù)圓 距離終端 z處的反射系數(shù)為 ? ?? ? ? ? ? ?z e j jj u v? ? ? ? ?? ? ?c o s s i n? ? ?2 2 2? ?u v? ? a rc tg ?? vu 上式表明，在復(fù)平面上等反射系數(shù)模 的軌跡是以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心、 為半徑的圓，這個(gè)圓稱為等反射系數(shù)圓。 ?4 ?2第二章 傳輸線理論 25 阻抗圓圖及其應(yīng)用 極坐標(biāo)圓圖，又稱為史密斯 (Smith)圓圖。 ?40 4? ?z ? 當(dāng)負(fù)載為容性阻抗時(shí)， 第一個(gè)電壓波腹點(diǎn)在 范圍內(nèi)。 ?4(5) 當(dāng)負(fù)載為純電阻 RL，且 RLZ0時(shí)，第一個(gè)電壓波腹點(diǎn)在終端。行波與駐波的 相對大小決定于負(fù)載與傳輸線的失配程度。 (ii) 沿線同一位置的電壓電流之間相位差 ， 所以駐波狀態(tài)只有能量的存貯并無能量的傳輸 。 0 4? ?z ? 純?nèi)菘? 純感抗第二章 傳輸線理論 綜上所述 ， 均勻無耗傳輸線終端無論是短路 、 開路還是接純電抗負(fù)載 ， 終端均產(chǎn)生全反射 ， 沿線電壓電流呈駐波分布 ， 其特點(diǎn)為： (i) 駐波波腹值為入射波的兩倍