《微波原理与技术》学习笔记3传输线理论-史密斯圆图(Smith Chart)

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目录

阻抗圆图

        归一化阻抗:

        电长度:

        Smith Chart的基本构成:

        Smith Chart特点:

        由阻抗求导纳:

导纳圆图


阻抗圆图

        归一化阻抗:

                圆图上均采用归一化阻抗

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                其中:

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                将反射系数进行虚实分解

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        电长度:

                传输线长度除以工作波长𝑙/𝜆,圆图上通常标注电长度,而不是角度

        Smith Chart的基本构成:

        1)等反射系数圆

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                可见,反射系数在复平面上表示一个半径为|𝛤|的圆

                对于均匀无耗传输线,负载确定后,反射系数的模值就确定了

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                由𝜑=𝜑𝐿−2𝛽𝑧可知:

                向波源方向,z增大,𝜑减小,顺时针旋转

                向负载方向,z减小,𝜑增大,逆时针旋转

                线上移动𝜆/2长度,沿反射系数圆旋转一周

        2)等电阻圆

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                所有圆相切于(1,0)点

        3)等电抗圆

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                所有圆相切于(1,0)点

        Smith Chart特点:

        1)三个特殊点

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                开路点D(1,0):

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                短路点C(-1,0):

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                匹配点O(0,0):

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        2)三条特殊线

                正实轴:电压波腹点轨迹,𝑋=0,𝑅的读数即为驻波比𝜌的读数

                负实轴:电压波节点轨迹,𝑋=0,𝑅的读数即为行波系数𝑘的读数

                单位圆:𝑅=0的轨迹,即全反射系数圆的轨迹

        3)两个特殊面

                上半平面:感性阻抗𝑋>0轨迹

                下半平面:容性阻抗𝑋<0轨迹

        4)两个旋转方向

                顺时针:向波源

                逆时针:向负载

        5)圆图上任一点

                必然是一个等电阻圆和等电抗圆的交点

                同时也对应一个等反射系数圆,可以通过读驻波比来推出反射系数模值

                对应着四个参量:

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        由阻抗求导纳:

                归一化阻抗点A关于原点o的对称点A'即为归一化导纳点

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导纳圆图

                1)阻抗圆图不旋转,圆图可以表示电流反射系数、归一化电纳、归一化电导之间的关系

                2)阻抗圆图旋转180°,圆图可以表示电压反射系数、归一化电纳、归一化电导之间的关系。此时(1,0)点为短路点,(-1,0)点为开路点,正实轴为波节点轨迹,负实轴为波腹点轨迹文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-439278.html

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