第25章史密斯圆图.pptVIP

第1页，共35页，星期日，2025年，2月5日1．圆图的概念由于阻抗与反射系数均为复数，而复数可用复坐标来表示，因此共有两组复坐标：rxr=constx=constGreGim归一化阻抗或导纳的实部和虚部的等值线簇；反射系数的模和辐角的等值线簇。第2页，共35页，星期日，2025年，2月5日圆图就是将两组等值线簇印在一张图上而形成的。将阻抗函数作线性变换至G圆上。从z→G平面，用极坐标表示---史密斯圆图；从G→z平面，用直角坐标表示---施密特圆图；或圆图所依据的关系为：第3页，共35页，星期日，2025年，2月5日1．史密斯圆图将z复平面上r=const和x=const的二簇相互正交的直线分别变换成G复平面上的二簇相互正交的圆，与G复平面上极坐标等值线簇和套在一起，这即是阻抗圆图。1）阻抗圆图rxr=constx=constGreGim第4页，共35页，星期日，2025年，2月5日a.复平面上的反射系数圆传输线上任一点的反射系数为：是一簇|G|?1同心圆。d增加时，向电源方向，角度f(d)在减小。无耗线上任一点的反射系数：ZL第5页，共35页，星期日，2025年，2月5日等式两端展开实部和虚部，并令两端的实部和虚部分别相等。b.G复平面上的归一化阻抗圆可得上式为两个圆的方程。代入第6页，共35页，星期日，2025年，2月5日上式为归一化电阻的轨迹方程，当r等于常数时，其轨迹为一簇圆；r圆半径圆心坐标GReGImr=∞；圆心（1，0）半径=0r=1；圆心（0.5，0）半径=0.5r=0；圆心（0，0）半径=1第7页，共35页，星期日，2025年，2月5日x圆第二式为归一化电抗的轨迹方程，当x等于常数时，其轨迹为一簇圆弧；在的直线上半径圆心坐标GImGRex=∞；圆心（1，0）半径=0x=+1；圆心（1，1）半径=1x=-1；圆心（1，-1）半径=1x=0；圆心（1，∞）半径=∞第8页，共35页，星期日，2025年，2月5日第9页，共35页，星期日，2025年，2月5日第10页，共35页，星期日，2025年，2月5日驻波比：对应于反射系数也是一簇同心圆（1，∞）c.等驻波比圆GImGRe第11页，共35页，星期日，2025年，2月5日d.特殊点、线、面的物理意义l匹配点：中心点O对应的电参数：匹配点O第12页，共35页，星期日，2025年，2月5日l纯电抗圆和开路、短路点：纯电抗圆的大圆周上，对应传输线上为纯驻波状态。开路点纯电抗圆与正实轴的交点A对应电压驻波腹点对应电压驻波节点短路点电抗圆与负实轴的交点BAB第13页，共35页，星期日，2025年，2月5日l纯电阻线与Vmax和Vmin线：纯电阻线则Vmax线上r标度作为VSWR的标度；此时ABOA线上，Vmax线（电压最大线）实轴AOB是纯电阻线第14页，共35页，星期日，2025年，2月5日OB线上，则Vmin线上r标度作为K(行波系数)的标度；ABVmin线（电压最小线）第15页，共35页，星期日，2025年，2月5日l感性与容性半圆：感性半圆与容性半圆的分界线是纯电阻线。阻抗圆图的上半圆x0,z=r+jx对应于感抗；感性半圆阻抗圆图的下半圆x0,z=r-jx对应于容抗。容性半圆第16页，共35页，星期日，2025年，2月5日外圆标度及方向：ZL对于终端负载的电压状态，可用一段传输线等效，在传输线的终端为电压最小点（在p），则此长度可用lmin表示：lminlmin第17页，共35页，星期日，2025年，2月5日外圆标度其电长度圆图上旋转一周的相应传输线长度为l/2lmin对于一般位置：对于相距l/2的两点:第18页，共35页，星期日，2025年，2月5日向电源：d增加—从负载移向信号源，在圆图上顺时针方向旋转；向负载：d减小—从信号源移向负载，在圆图上逆时针方向旋转；方向ZL第19页，共35页，星期日，2025年，2月5日（2）导纳圆图当微波元件为并联时，使用导纳计算比较方便。---导纳圆图导纳圆图应为阻抗圆图旋转1800所得。一般应用时圆图时不对圆图做旋转，而是将阻抗点旋转1800可得到其导纳值。电导及电纳YZ归一化导纳:第20页，共35页，星期日，2025年，2月5日圆图的使用ZL负载阻抗经过一段传输线在等G圆上向电源方向旋转相应的电长度串联电阻在等电