2.6-阻抗匹配解析

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2.6 阻抗匹配,有人说，微波工程就是微波匹配技术，这话虽然说得有点过于偏颇，但其中却透出匹配的重要性；匹配可以使系统调到最正确状态，匹配可以使负载猎取最大功率。,在低频中，最大功率输出定理在电路匹配中占有很重要的地位。,阻抗匹配：是使微波电路或系统,无反射,、使系统处于,行波,或,尽量接近,行波状态的技术措施。,1阻抗匹配的重要性,要使信号源工作稳定：则必需使反射波为零。,阻抗失配时传输大功率信号易导致击穿；,阻抗失配时反射波会对,信号源,产生频率牵引作用，使信号源工作不稳定，甚至不能正常工作。,匹配时传输给传输线和负载的功率最大，馈线中的功率损耗最小；,重要性：,1阻抗匹配概念,(impedance match),在传输系统一般状况下：,2阻抗匹配问题,负载与传输线之间的阻抗匹配,，,Z,L,=,Z,0,方法：在负载与传输线之间接入匹配装置，在匹配装置处的Zin=Z0传输线的特性阻抗。,目的：使,负载端无反射,。,实质：人为产生一反射波，与实际负载的反射波相抵消。,在源端和负载端均有反射。,Z,in,=Z,0,Z,G,E,G,Z,G,E,G,信号源与传输线之间的阻抗匹配,a,),信号源与负载线的匹配,实际状况：负载端总有反射，用隔离器吸取负载产生的反射波，消退或减弱负载不匹配对信号源的频率牵引作用。,目的：,使,信号源端无反射,.,条件：*选择负载阻抗ZL或传输线参数l、Z0，使Zin=ZG；,*假设负载端已匹配，则应使ZG=Z0.,方法：在信号源与传输线之间接入匹配装置。,Z,in,E,G,Z,G,b,),信号源的共轭匹配,条件：使 ，或,目的：,使信号源功率输出最大。,方法：在信号源与传输线之间接入匹配装置。,应用：微波有源电路,.,注意,：,此时反射系数,L,、,G,、,in,可能不等于零。获得最大功率是由于,多次,反射波相位叠加所致。,Z,G,E,G,Z,in,信号源的共额匹配,例：当,Z,G,=Z,L,=Z,0,时，则整个系统上无反射，但此时传送给负载的功率仅为源输出功率的一半，传输效率仅为50%。而要提高效率则只能减少Z,G,，这样就不能再维持Z,G,=Z,0,。,留意：最正确效率与无反射有时有冲突。,E,G,Z,G,E,G,2.负载阻抗匹配方法,要求匹配网络,简洁易行,附加损耗小,频带宽,可调整,(1)集总元件,L,节匹配网络,图,a,),z,L,实部大于1 图,b,),z,L,实部小于1,在1+,jx,圆内用 在1+,jx,圆外用,适用范围：,f,1,在圆图上,z,A,旋转180得,y,A,，且,g,A,1。,则,g,L,=,g,A,2的圆内时必定无解匹配禁区可通过增加支节数到达匹配。,死区,辅助圆,g,=2,g,=1,将输入阻抗等效为导纳并接到匹配器接入端,调整支节，匹配虚部到帮助圆,将帮助电抗位移到其次支节完成匹配,渐变线,在用/4变换匹配器时，假设阻抗变换比很大或要求宽频带工作时，可承受多节变换器连续渐变线。,种类：,指数线式,克洛普芬斯坦式,直线式,三角式,切比雪夫式,渐变线匹配节的长度,l,只要远大于工作波长，其输入,就可以做到很小。-,f,越高越好。,指数渐变线,多节变阻器,小结,阻抗匹配：,L,节匹配网络,l,/4,阻抗匹配网络,单支节短路匹配网络,多支节匹配网络,