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smith 圆图基础应用 史密斯圆图 (Smith chart ）是一款用于电机与电子工程学的圆图，主要用于传输线的阻抗 匹配上。一条传输 (transmission line)的电阻抗力 (impedance)会随其长度而改变，要 设计一套匹配 (matching)的线路，需要通过不少繁复的计算程序，史密斯圆图的特点便是 省却一些计算程序。 史密斯圆图的基本在于以下的算式 Γ= (Z - 1)/(Z+ 1) Γ代表其线路的反射系数 (reflection coefficient) ，即S-parameter 里的 S11 ，Z 是归 一负载值，即 ZL / Z0。当中，ZL 是线路的负载值 Z0 是传输线的特征阻抗值，通常会使用 50 。 圆图中的横坐标代表反射系数的实部，纵坐标代表虚部。圆形线代表等电阻圆，每个圆的 圆心为 1/(R+1),半径为 R/(R+1).R 为该圆上的点的电阻值。 中间的横线与向上和向下散出的线则代表阻抗的虚数值，即等电抗圆，圆心为 1/X,半径为 1/X.由于反射系数是小于等于 1 的，所以在等电抗圆落在单位圆以外的部分没有意义。当 中向上发散的是正数，向下发散的是负数。 圆图最中间的点 (Z=1+j0, Γ=0)代表一个已匹配 (matched)的电阻数值 (此 ZL=Z0 ，即Z ＝ 1) ，同时其反射系数的值会是零。圆图的边缘代表其反射系数的幅度是1 ，即100%反射。 在图边的数字代表反射系数的角度 (0-180度)。 有一些圆图是以导纳值 (admittance)来表示，把上述的阻抗值版本旋转 180度即可 第 1 页第 1 页 smith 圆图基础应用 圆图中的每一点代表在该点阻抗下的反射系数。该电的阻抗实部可以从该电所在的等电阻 圆读出，虚部可以从该点所在的等电抗圆读出。同时，该点到原点的距离为反射系数的绝 对值，到原点的角度为反射系数的相位。 由反射系数可以得到电压驻波比和回波损耗。 VSWR=(1+|Γ|)/(1-|Γ|). Ploss ＝10lg|Γ|2=20lg|Γ| 关于阻抗匹配的应用： 把阻抗圆图与导纳圆图合并使用，可以把任意阻抗点通过沿等电阻圆，等电抗圆，等电纳 圆和等电导圆移动而匹配到原点（即阻抗匹配点）上。不同的移动方式对应不同的元件连 接。 串连 L ，阻抗点沿着电抗刻度（即等电阻圆）右旋移动 串连 C ，阻抗点沿着电抗刻度左旋移动。 串连 R ，阻抗点沿着电阻刻度（即等电抗圆）移动。 并联 L ，阻抗点沿着电纳刻度（等电导圆）左旋移动。 并联 C ，阻抗点沿着电纳刻度（等电导圆）右旋移动。 并联 R ，阻抗点沿着电导刻度（等电纳圆）移动。 第 2 页第 2 页 smith 圆图基础应用 如何利用史密斯圆图匹配阻抗[教程] 先上张主角 SMITCH 圆图！ 先来点基础的东西。 史密斯圆图红色的代表阻抗圆，蓝色的代表导纳圆！！ 先以红色线为例！ 圆中间水平线是纯阻抗线，如果有点落在该直线上，表示的是纯电阻！！ 例如一个 100 欧的电阻，就在中间那条线上用红色标 2.0 的地方；15 欧的电阻就落在中间 红色标 0.3 的点上！ 水平线上方是感抗线，下方是容抗线；落在线上方的点，用电路表示，就是一个电阻串联 一个电感，落在线下方的点，是一个电阻串联一个电容。 图上的圆表示等阻抗线，落在圆上的点阻抗都相等，向上的弧线表示等感抗线，向下的弧 线表示等容抗线！！ 看图好点！！！ 第 3 页第 3 页 smith 圆图基础应用 接着讲蓝色线。 因为导纳是阻抗的倒数，所以，很多概念都很相似。 中间的是电导线，图上的圆表示等电导圆，向上的是等电纳线，向下的是等电抗线！ 第 4 页第 4 页 smith 圆图基础应用 转入正题： 用该图进行阻抗匹配计算的基本原则是： 是感要补容，是容要