微波技術(shù)與天線 劉學(xué)觀 第15節(jié)

1.5

阻抗匹配阻抗匹配具有三種不同的含義，分別是負(fù)載阻抗匹配、源阻抗匹配和共軛阻抗匹配。

本節(jié)內(nèi)容三種匹配阻抗匹配的方法與實(shí)現(xiàn)1.三種匹配(impedancematching)(1)負(fù)載阻抗匹配：負(fù)載阻抗等于傳輸線的特性阻抗。此時(shí)傳輸線上只有從信源到負(fù)載的入射波，而無(wú)反射波。(2)源阻抗匹配：電源的內(nèi)阻等于傳輸線的特性阻抗。對(duì)匹配源來(lái)說(shuō)，它給傳輸線的入射功率是不隨負(fù)載變化的，負(fù)載有反射時(shí)，反射回來(lái)的反射波被電源吸收。入射波反射波Z0ZlZg(3)共軛阻抗匹配lZ0ZlZgEgZgEgZin=Zg*因而得到Zin=Zg*時(shí)，匹配器1匹配器2負(fù)載阻抗匹配Zl=Z0信號(hào)源阻抗匹配Zg=Z0

共軛阻抗匹配Zin=Zg*

Zl=Z02.阻抗匹配的實(shí)現(xiàn)方法

負(fù)載匹配的方法：從頻率上劃分有窄帶匹配和寬帶匹配；從實(shí)現(xiàn)手段上劃分有/4阻抗變換器法、支節(jié)調(diào)配法。隔離器或衰減器阻抗匹配(1)/4阻抗變換器匹配方法

此處接/4阻抗變換器

阻抗變換器長(zhǎng)度取決于波長(zhǎng)，因此嚴(yán)格說(shuō)它只能在中心頻率點(diǎn)才能匹配。要展寬頻帶，一般用多階梯結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電容性負(fù)載Z0第一個(gè)電壓波節(jié)點(diǎn)所處的位置Z0Z0Z01l1/4Rx=Z0/Zin=Z0若是電感性負(fù)載又如何？(2)支節(jié)調(diào)配法(stubtuning)支節(jié)調(diào)配器是由距離負(fù)載的某固定位置上的并聯(lián)或串聯(lián)終端短路或開(kāi)路的傳輸線（稱之為支節(jié)）構(gòu)成的?？煞譃閱沃Ч?jié)(single-stub)調(diào)配器、雙支節(jié)(double-stub)調(diào)配器及多支節(jié)(multiple-stub)調(diào)配器。并聯(lián)單支節(jié)調(diào)配器

串聯(lián)單支節(jié)調(diào)配器

(a)串聯(lián)單支節(jié)調(diào)配器

Z0ZlZ0Z0已知負(fù)載可求得反射系數(shù)l和駐波比此處為第一波腹點(diǎn)此處輸入阻抗應(yīng)等于特性阻抗(b)并聯(lián)單支節(jié)調(diào)配器

Y0Y0Y0此處輸入導(dǎo)納應(yīng)等于特性導(dǎo)納此處為第一波節(jié)點(diǎn)(c)多支節(jié)調(diào)配(multiple-stubtuning)單支節(jié)匹配的主要缺點(diǎn)是它僅能實(shí)現(xiàn)在點(diǎn)頻上匹配，要展寬頻帶，可采用多支節(jié)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。［例1-4］設(shè)無(wú)耗傳輸線的特性阻抗為50Ω,工作頻率為300MHz,終端接有負(fù)載Z1=25+j75(Ω),試求串聯(lián)短路匹配支節(jié)離負(fù)載的距離l1及短路支節(jié)的長(zhǎng)度l2。解:由工作頻率f=300MHz,得工作波長(zhǎng)λ=1m。終端反射系數(shù)

Γl=|Γl|ejφl(shuí)==0.333+j0.667=