微波技术 章阻抗圆图.pptVIP

第1页，共15页，星期日，2025年，2月5日阻抗圆图的构成概括地说，在反射系数Γ单位复平面上将阻抗(导纳)及驻波比(行波系数)表示出来，由等电阻圆(等电导圆)，等电抗圆(等电纳圆)，等驻波比圆在单位圆内形成的一系列圆簇即构成阻抗圆图(史密斯圆图)。传输线上任一参考面的输入阻抗与该处的反射系数有一一对应的关系，即用Zc除以等式的两边就得到归一化输入阻抗和反射系数的关系式中R代表归一化电阻，X代表归一化电抗。反射系数为复数，可表示为所以有令第二个等号两边实部、虚部分别相等，得(1.93b)(1.93a)(1.91)(1.92)阻抗圆图第2页，共15页，星期日，2025年，2月5日从式（1.93a）,(1.93b)两式出发，就可以在Γ’+jΓ’’复平面上画出R＝常数和X＝常数的轨迹线，分别称为等R线，等X线。下面分别进行讨论：1、等R线将（1.93a）两边同加1于是有按的Γ’幂序排列等式两边各加上配方，得此式表示在Γ’+jΓ’’复平面上以为R参变量的圆簇，圆心在()点，半径为。当R取不同的值时,会在复平面上画出大小不同的圆来。如下表及上图所示R01/212∞圆心()(0,0)(1/3,0)(1/2,0)(2/3,0)(1,0)半径12/31/21/30R=0Γ’Γ’’R=1/2R=1R=∞R=2纯电抗圆阻抗圆图阻抗圆图的构成第3页，共15页，星期日，2025年，2月5日Γ’Γ’’2、等线X将式（1.93b）按Γ’’的幂序排列，有两边各加配方，得X这是一个在Γ’+jΓ’’复平面上以为参变量的圆簇方程，X0±1/2±1±2∞圆心(1,)(1,∞)(1,±2)(1,±1)(1,±1/2)(1,0)半径∞211/20圆心在(1,),半径为，给定一个值就可得到一个圆,可正可负，正代表感抗，负代表容抗。XXx=1x=1/2x=∞x=2x=0x=-1x=-1/2x=-2纯电阻圆阻抗圆图阻抗圆图的构成第4页，共15页，星期日，2025年，2月5日第5页，共15页，星期日，2025年，2月5日Γ’|Γ|=2/3Γ’’|Γ|=1|Γ|=1/3Γ=0ρ=1ρ=2ρ=5ρ=∞3、等|Γ|线、等ρ线、等k线在Γ’+jΓ’’复平面上以(0,0)为圆心的一系列同心圆簇即是等|Γ|线全反射匹配点因为，ρ、k与|Γ|呈一一对应的单值关系，等|Γ|线也是等ρ线、等k线，但值不同Γ’Γ’’θ=0θ=450θ=-600θ=15004、等θ线θ是指反射系数Γ的相位值，等θ线就是通过原点的径向线簇，θ=0在Γ’正半轴上，逆时针为角度增加的方向，顺时针为角度减少的方向为了图形的清晰，一般都不在阻抗圆图上画出等|Γ|线，等θ线，|Γ|的读数由该圆与最大圆的半径的比值决定，θ的取值由大圆外标上的“角度”或“电长度”数读取。阻抗圆图阻抗圆图的构成第6页，共15页，星期日，2025年，2月5日最后把以上的这些特殊点、线和面加以总结⑴开路点，短路点，匹配点开路点A（1，0）坐标参数短路点B（－1，0）匹配点C（0，0）⑶圆图上的两条特殊线：纯电抗圆和纯电阻线⑵圆图中的两个特殊面：感性半圆与容性半圆在圆图上，Γ’轴（实轴）的上半平面对应于0，其上对应的所有点的输入阻抗的电抗部分为感性,称为感性半园；X当时所描出的圆为单位圆，在该圆上的所有点的归一化阻抗皆为纯电抗，称为纯电抗圆，在此圆上|Γ|＝1，所以对应于传输线的纯驻波状态；R=0纯电阻线纯电抗圆C匹配点Γ’Γ’’11.52-1-.5-20.5∞2B短路点A开路点电压波节电压波腹X=0当时对应于与Γ’实轴重合的直线，线上所有点的归一化阻抗皆为纯电阻，称为纯电阻线。正半轴反射系数幅角θ＝0，其上各点对应于传输线上电压驻波波腹点，波腹点的归一化阻抗为ρ，所以正半轴上各点的值也是驻波系数ρ的读数。R轴的下半平面对应于