Smith(史密斯)圆图阻抗匹配课件.ppt

一、圆图的基本原理,利用归一化阻抗与反射系数之间的一一对应关系，将归一化阻抗表示在反射系数复平面上。,构成反射系数复平面,一一对应关系,阻抗圆图是表示在复平面上的反射系数和归一化阻抗轨迹图，包括两个曲线坐标系统和四簇曲线。1、反射系数曲线坐标（极坐标）：等反射系数模值圆 反射系数相角射线 2、归一化阻抗曲线坐标：等归一化电阻圆 等归一化电抗圆,二、圆图的基本构成,1、反射系数曲线坐标,令,可得,等反射系数模值圆的方程,且,1、反射系数曲线坐标（续）,反射系数相角射线方程,特点：z变化/4，变化，z变化/2，变化2，故绕圆一周相当于考察点在线上移动/2。旋转方向：向电源移动，z增加，顺时针旋转；向负载移动，z减小，逆时针旋转。电刻度起点的约定：(1,0)点,2、归一化阻抗曲线坐标,上式为分式线性变换式，实现由复平面上的圆到归一化阻抗平面上的圆或直线（半径无限大的圆）的变换。,等归一化电阻圆方程,等归一化电抗圆方程,圆心都在实轴a上；圆心坐标与半径之和恒等于1；均与直线a1在(1,0)相切；实轴交点的对称性,归一化电阻圆,圆心都在直线a1上；圆心纵坐标与半径相等；与实轴a在(1,0)相切；三种对称关系：圆弧关于实轴对称；与 圆与单位圆的交点关于虚轴对称；与 圆与单位圆的交点关于原点对称；,归一化电抗圆,上半圆阻抗为感抗，下半圆阻抗为容抗；单位圆为纯电抗；实轴为纯电阻；实轴的右半轴为电压波腹，左半轴为电压波节；匹配点、开路点和短路点。,3、阻抗圆图的特点,并联电感,串联电感,并联电容,串联电容,两个公式在形式上是完全相同的，所以导纳圆图与阻抗圆图在图形坐标的数值、符号和曲线形状上是相同的，可以把阻抗圆图当作导纳圆图来使用，但是图上各点所代表的物理含义要作不同的解释。,三、导纳圆图,电压反射系数与阻抗的关系,电流反射系数与导纳的关系,导纳圆图使用原则：同一张圆图，即可以当作阻抗圆图来用，也可以当作导纳圆图来用，但是在进行每一次操作时，若作为阻抗圆图用则不能作为导纳圆图。,1、导纳圆图的特点,旋转构图方法：阻抗圆图上P与P点关于原点对称，根据/4阻抗变换特性可知，这两点阻抗互为倒数，即P点的阻抗为P点的导纳。因此，可以将阻抗圆图旋转180就可以得到一种新的导纳圆图。,2、导纳圆图的另一构成方法,与阻抗圆图相比，其图的形状、数值和符号都发生了变化。图中各点的物理含义并不改变。,第二种导纳圆图的特点,例1、已知负载归一化阻抗，求S和2。,四、应用举例,