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1、第二章 传输线基本理论与圆图 2.6 主题：阻抗匹配及 其应用 阻抗匹配及阻抗匹配器 n负载的阻抗匹配 n传输线与负载匹配，传输线处于行波状态，传输的功率大，效率高 。 n传输线与负载的匹配对于信号的有效传输与利用十分重要。 n传输线的阻抗匹配实际包括两个方面：信号源与传输线的匹配，以 及负载与传输线的匹配。 n其方法是在负载与传输线之间加入一匹配装置，对匹配装置的基本 要求是引入的附加损耗尽量小、频带宽、能适应各种负载（可调节） 。 n匹配的基本思路是负载不匹配引起的反射刚好被匹配器引入的反射 相抵消，使得从匹配装置左面看进去的输入阻抗等于传输线特征阻抗 ，从而使传输线处于行波状态。 /4变
2、换器 n如果负载阻抗是纯电阻，可 用/4阻抗变换器进行匹配。 n/4变换器是接在传输线与纯 电阻负载之间的一段长度为/4 的传输线，其特征阻抗Zc1等于 负载电阻RL与传输线特征阻抗Zc 乘积的平方根，即 /4变换器 经过/4变换器变换，从变换器左面看进去的输入阻抗Zin=Zc 。从而实现阻抗匹配。 如果负载不是纯电阻，仍要采用/4变换器进行匹配，需将 /4变换器接在离负载一段距离的电压波节或电压波腹处，因 为在电压波腹或电压波节处输入阻抗为纯电阻。 可移动单可变电纳匹配器 （a）可移动单可变电纳匹配器 （b）工作原理 nyL=gL+jbL为归一化负载导纳点。 n并联支路传输线离开负载沿主传输
3、线移动，从主传输线与支路传输线连接 点右边向负载看进去的输入导纳yin可从yL点沿等|L|圆旋转得到。 n连接点与负载之间电长度l/刚好使yin落在g=1的等g圆上，即 yin=1+jbin，就是图b中的A点或B点。 n然后调节并联支路传输线短路面位置使并联支路引入的归一化电纳为jbin 。这样从连接点左边看进去的归一化输入导纳yin=1，从而实现负载与传输线 的匹配。 双可变电纳匹配器 （a）双可变电纳匹配器 （b）工作原理 n负载导纳yL=gL+jbL经过主传输线变换到与第一个并联支路传输线连 接点的输入导纳为yin=yA=gA+jbA，即图中的yA点。 n调节第一个并联支路传输线短路面位
4、置，由第一个并联支路引入的电 纳jb1使得y“in=yA+jb1=gA+j(bA+b1)刚好与虚线圆相交，交点为图中的 yA1或yA2点。虚线圆与g=1的圆以圆图中心对称。 n因为第二个并联支线与第一个并联支线间隔为/4。经过/4主传输线 变换，y“in变换到g=1的等g圆上。即图中的yB1或yB2。 n最后通过第二个并联支线引入的电纳使从第二个并联支线连接点左边 看进去的输入导纳yin=1，达到匹配。 n对于两并联支线间距为/4的双可变电纳匹配器，如果yin在g=1的圆 内，则不可能实现负载与传输线匹配，即存在所谓匹配的“死区”。 三可变电纳匹配器 （a）三可变电纳匹配器 （b）工作原理 n
5、在三可变电纳匹配器中，如果对于第一、第二个并联支线组成 的双可变电纳匹配器，负载位于不匹配的“死区”，那么对于第二 第三个并联支线组成的双可变电纳匹配器，要匹配的负载就一定 出“死区”，因为经过第一、第二个并联支线间/4传输线的变换 沿等|L|线转过180，一定不在g=1的圆内。 天线阻抗匹配 A A （a） Zc1 Zc2 天线阻抗匹配 n已知馈线特征阻抗 75，测得AA负载总阻 抗为ZA = (150 + j150)。现欲用单可变 电纳匹配器进行匹配， 求单可变电纳匹配器离 开AA面距离l1以及并联 短路传输线（特征阻抗 Zc2 = 75）长度l2。 例2-14圆图数据 同轴线结构双可变电纳匹配器 微带放大器电路匹配 微带放大器设计过程及数据 基于微带线的直流偏置去耦电路 小结、复习 n复习要点 阻抗匹配的基本思想是：匹配装置引入的反射刚好 抵消原来负载引起的反射 /4阻抗变换器只能对纯电阻负载进行变换。 并联支路可变电纳匹配器匹配的过程是先变换到g = 1的圆上，再变换到匹配点g =1、b = 0。 n复习范围 2.6 帮助理解的多媒体演示：MMS10 作业(P115) 2.10
