微波技術(shù)微波技術(shù)第二章(5)課件

1、二、圓圖的應(yīng)用 圓圖是微波工程設(shè)計的重要圖解工具，廣泛應(yīng)用于阻抗、導(dǎo)納、匹配及元部件的計算和分析。阻抗、導(dǎo)納圓圖常用于以下問題的計算：1. ZL G、r、lmax、lmin、Zin 。2. r、lmin ZL 或 Zin(l) ZL 。3. Z Y 。4. YL、Yin 最短 l 。5. 由Z0、ZL 進行阻抗匹配運算。 例1. 無耗線的負載 ZL= (50+j50) , 傳輸線特性阻抗 Z0=50 , 工作波長 l =5cm。求G2、G (z)、lmax、lmin、r 和 K；求離負載 l = 1.25cm 處的輸入阻抗Zin。解 1. 已知負載 ZL 求反射系數(shù) G、駐波系數(shù) r、電壓波腹

2、點、波節(jié)點的位置 lmax、lmin ，或求線上某處的輸入阻抗Zin 。(ZL G、r、lmax、lmin、Zin )*公式法思路：(外圈)用阻抗圓圖求解：lZLz0Z00.250.5 阻抗圓圖011O AO = 2.6K=0.38 (2) 以O(shè)為圓心、線段OA為半徑的圓即等 G 圓, 其與正、負實軸的交點分別為(3) 求G2 、G (z)= 0.445110.250.5 阻抗圓圖0 A11OA0.250.5 阻抗圓圖0Kr(4) 求 lmax、lmin A點沿等 G 圓順時針方向轉(zhuǎn)至負實軸(電壓波節(jié)線, 電刻度0.5)， A點沿等 G 圓順時針轉(zhuǎn)至正實軸(電壓波腹線, 電刻度0.25), 得

3、得(或(5) 求 Zin(1.25) A點沿等G 圓順時針方向轉(zhuǎn) 0.25(半圈) 至 B, 11OA0.250.5 阻抗圓圖0Kr-0.50.5B B 即Zin(1.25)的對應(yīng)點, 其電刻度(外圈)為B點的讀數(shù)得 例 2. 已知Z0=50W 的同軸線，r =1 .5，離終端最近的電壓波節(jié)點位置 lmin=10mm , 相鄰兩波節(jié)點之間距離為50mm，求負載阻抗ZL 。解 2. 已知線上駐波比 r 及電壓波節(jié)點位置 lmin 或已知線上某處的輸入阻抗，求負載阻抗 ZL 。( r、lmin ZL 或 Zin(l ) ZL )z0l/2lminZ0ZL(1) 相鄰兩波節(jié)點之距為 l/2 l =

4、250 =100mm*公式法思路：或用阻抗圓圖求解：00.25 阻抗圓圖AB C0.1 (3) B沿等G 圓逆時針轉(zhuǎn)到點C，C 為負載的入圖點。讀得過A點的等 G 圓交負實軸于點B, 點B為電壓波節(jié)點。 (2) 在阻抗圓圖正實軸上找到 r =1.5的點A， 1.5 例 3. 已知一傳輸線的特性阻抗Z0=50W, 終端接一負載ZL= (100+j50) W , 求距終端 l =0.74 l 處的輸入阻抗及導(dǎo)納。lZLz0Z0解*公式法思路：( l =0.74 l=(0.5+0.24) l l =0.24 l )用圓圖求解：(1)在阻抗圓圖上作 的入圖點A： 3. 阻抗與導(dǎo)納的相互換算及求復(fù)數(shù)的倒

5、數(shù) ( Z Y ) 圓 圖21 A00.25O (2) A點沿其等G 圓順時針轉(zhuǎn)電長度0.74 - 0.5 = 0.24 到 B點:B由B點讀得：0.42-0.24 延長BO交等G 圓于C 點，則C21A00.25B0.42-0.24O1.03 圓 圖圓圖中的對應(yīng)點。1.79C 讀得：(3) 求Yin( l )4. 已知負載及所需要的輸入導(dǎo)納，求最短線長 (YL、Yin 最短 l ) 例4-1 今需一段歸一化輸入導(dǎo)納 短路線, 求最短線長 l 。lAB解*公式法思路：無耗短路線00.250 導(dǎo)納圓圖O B-1.59 B(3) A沿 =1圓順時針轉(zhuǎn)到 B ，轉(zhuǎn)過的電長度為AA ,0.339用導(dǎo)納

6、圓圖求解：lAB最短線長為l = 0.089l0O解 用阻抗圓求解。設(shè)傳輸線長度為 l 。(2) 求 l ：j2.120A0.18 BA沿 =1圓逆時針轉(zhuǎn)到 B，得：lB阻抗圓圖0.25l 例4-2 一段長度確定的無耗線，由測量得到：當終端短路時， j106W；當終端開路時， j23.6W；當終端接待定負載時, Zin=25-j70W，求負載。AB A00.25O0 阻抗圓圖(3) 求待定負載 ZL ： C, C 沿等 圓逆時針轉(zhuǎn)0.18電長度到 DCD0.5-1.40.1570.3370.571.5l=0.18lZLZ0CD5. 由 Z0 和 ZL 進行阻抗匹配運算d欲使負載與長線匹配，問距終端多遠處應(yīng)并聯(lián)多大的歸一化電納 ？(P42 例2-5 )例 5 終端負載歸一化值分析(1) 當時匹配，故。(2) 并聯(lián)用導(dǎo)納圓圖， 應(yīng)為與 所在的等 G 圓的交點。 解 用導(dǎo)納圓圖求解：0.2510.50