阻抗计算和匹配

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1、第 五 讲 阻 抗 匹 配 Impedance Matching 信 号 无 反 射 ： *in gZ Z 2 2*max 82a g gg gE EP P R RZ Z (8-1)(8-2) 00,l inZ Z (8-3) 串 联 匹 配 电 阻 性 负 载 指 的 是 Zl=RlZ ， 采 用 串 联 匹 配 。再 次 注 意 到 ： 只 有 匹 配 区 才 无 反 射 波 。 20 0in lZZ ZR 0 0lZ R Z 14 电 阻 性 负 载 的 1/4枝 节 匹 配 L 0in 0 0 LZ tan zZ (z)= jZ tan zjZZ Z 串 联 匹 配 20 0in in

2、ZZ ZR 0 1tan 2 011 tan 2 lin inlj dZ Z R jj d 任 意 负 载 00L LL L LR jX ZR jX Z 11 LL 0 0 (arctan arctan )L Ll L LX XZ R Z R 串 联 匹 配 0inZ Z 任 意 负 载l（ 1）l（ 2） 2Ld 0 0 0Z Z Z Z 2 4 Ld 0in ZZ 0 0 0/ /Z Z Z Z 匹 配 对 象 ： 任 意 负 载 其 中 调 节 参 数 ： 枝 节 距 负 载 距 离 d 和 枝 节 长 度 l。Z r jxl l l rl 0l dY Bin=1+jYin=1 Y Bi

3、n=-j Y Bl l= +Gl 并 联 匹 配 并 联 单 枝 节 结 果 要 求 并 联 网 络 关 系 有 1.0 0inY j in in inY Y Y 1in inY jbY jb Y g jb l l l Y jbin 1 1g 利 用 和 系 统 的 |不 变 性 ， 沿 等 |圆 转到 。 专 门 把 的 圆 称 为 匹 配 圆 。 并 联 匹 配 并 联 单 枝 节 例 1 Z =50 的 无 耗 传 输 线 ， 接 负 载 Zl=25+j75 采 用 并 联 单 枝 节 匹 配 图 8-8 并 联 匹 配 并 联 单 枝 节 1. 负 载 归 一 化 2. 采 用 导 纳

4、 计 算 (对 应 0.412)3. 将 向 电 源 (顺 时 针 )旋 转 ， 与 匹 配 圆 (g=1)相 交两 点 4. 求 出 枝 节 位 置 Z jl 05 15. .Y jl 02 06. .Yl 12 1 2.2 ( 0.192)1 2.2 ( 0.308) ininY jY j 对 应对 应 )(396.0308.0088.0308.0)412.05.0( )(280.0192.0088.0192.0)412.05.0( 21 dd 并 联 匹 配 并 联 单 枝 节 5 短 路 枝 节 长 度 由 于 短 路 表 示 ， 且 是 电 抗 ， 所 以 要 看 单 位外 圆 ，

5、如 图 8-9所 示 。 Yl 并 联 匹 配 并 联 单 枝 节1 2 0.318 0.25 0.068( )0.25 0.182 0.732( )ll 采 用 数 值 计 算 的 方 式 ：并 联 匹 配 并 联 单 枝 节1inY jb （ 1） ： 211 2 Lj d jinin LinY jb eY jb ( arctan( )2 (2 )224 Lbj j dLb e eb 00L LL L LR jX ZR jX Z inY jb jctg l （ 2） ：方 程 ： 0 0 (arctan arctan )L Ll L LX XZ R Z R 并 联 匹 配 并 联 单 枝

6、节 24arctan( ) 222 L Lb bb d 211 arctan( ) 22 2 21 1 arctan( )L L Lb b b md l nb 匹 配 对 象 ： 任 意 负 载 调 节 参 数 ： 双 枝 节 长 度 l 和 l 工 程 需 求 ： 主 传 输 线 不 变 动 。 0l l l lZ r jx (r ) 并 联 匹 配 并 联 双 枝 节Yb Y3 Ya Y1 YlY2Y4l2 l1d=81 l 3 43 24 21bY Y YY jbY jb 12 lY g jb YY jb 1 2aY Y Y 1.0 0bY j i r0辅 助 圆 Y3轨 迹Ya轨 迹

7、匹 配 圆 图 8-11 双 枝 节 辅 助 圆 1/8枝 节 =旋 转 90度 3( ) 1( ) ( ) a lreal Yreal Y real Y g 已 知 并 联 匹 配 并 联 双 枝 节 图 8-11 双 枝 节 辅 助 圆 3( ) 1( ) ( )a lreal Yreal Y real Y g 已 知 3 aY Y、 3( ) ( )aimag Y imag Y、2 3( )( )ab imag Yb b imag Y 2 21 1 ( arctan )1 ( arctan )l n bl m b 并 联 匹 配 并 联 双 枝 节 并 联 双 枝 节 匹 配 例 2 解

8、 决 如 图 的 特 殊 双 枝 节 匹 配 。 l l8 8l2 l1 Z = jl 100+ 50 Z =50 图 8-12 解 1. 采 用 Z =50的 归 一 化 Z jl 2 1 2. 并 联 枝 节 应 用 导 纳 处 理 3. 通 过 /8距 离 (向 电 源 方 向 )4. 按 等 电 导 圆 交 辅 助 圆 于 (本 来 应 该 有 两 个 解 ， 这 里 只 讨 论 其 中 一 个 )。 则 可 得 Y jl 04 02. .Y j1 05 05 0088 . . ( . ) 对 应Ya Y j Y Ya 05 014 1 2. .Y j j j 2 014 050 03

9、6 . . .l1 0445 025 0195 ( . . ) . 并 联 匹 配 并 联 双 枝 节 5. 由 向 负 载 90 与 匹 配 圆 交 于 Y j Y Y Yb3 4 41 072 10 . .Y j4 072 . 155.0)25.0405.0(2 lYa Y3另 一 组 解 这 里 未 作 讨 论 。于 是 并 联 匹 配 并 联 双 枝 节 i r0Y1Ya Y30.088 图 8-13 并 联 匹 配 并 联 双 枝 节 PROBLEMS 8 一 、 无 耗 同 轴 线 的 特 性 阻 抗 为 50om， 负 载 阻抗 为 100om， 工 作 频 率 为 1 000

10、MH z， 今 用 /4线 进 行匹 配 ， 求 此 /4线 的 特 性 阻 抗 和 长 度 。 二 、 无 耗 双 导 线 的 归 一 化 负 载 导 纳 yL为 (1) 0.45+j0.2采 用 并 联 单 枝 节 匹 配 ， 求 支 节 的 长 度 应 是多 少 。 PROBLEMS 8 三 、 在 特 性 阻 抗 600om的 无 耗 双 导 线 上 测 得|Vmax|=200V， |Vmin|=40V， dmin=0.15l， 求 ZL；今 用 短 路 支 节 进 行 匹 配 ， 求 支 节 的 位 置 和 长 度 。 四 、 无 耗 双 导 线 的 特 性 阻 抗 为 600W， 负 载 阻 抗 为300+j300W， 采 用 双 支 节 进 行 匹 配 ， 第 一 个 支 节 负载 0.1l， 两 支 节 的 间 距 为 /8， 求 支 节 的 长 度 l1和 l2。