阻抗匹配的重要性：使微波傳輸系統(tǒng)能將波源的功率有效地傳給負載；關(guān)系到系統(tǒng)的傳輸效率、功率容量與工作穩(wěn)定性；關(guān)系到微波元器件的性能以及微波測量的系統(tǒng)誤差和測量精度。阻抗匹配的分類：

無反射匹配

共軛匹配

阻抗匹配

傳輸線的電路理論1ppt課件無反射匹配負載匹配—負載與傳輸線之間的匹配；匹配條件：匹配后傳輸線狀態(tài)：負載經(jīng)匹配后不產(chǎn)生波的反射，傳輸線上呈行波狀態(tài)。波源匹配—波源與傳輸線之間的匹配；

匹配條件：匹配后傳輸線狀態(tài)：波源經(jīng)匹配后對傳輸線不產(chǎn)生波的反射。實際情況：負載不匹配而產(chǎn)生反射波，但波源匹配將不產(chǎn)生二次反射。

傳輸線的電路理論—阻抗匹配2ppt課件共軛匹配特點：負載吸收最大功率的匹配。匹配條件：傳輸線上任一參考面T向負載看去的輸入阻抗與向波源看去的輸入阻抗互為共軛，即如圖：

T處向負載看去：

向波源看去：

傳輸線的電路理論—阻抗匹配3ppt課件根據(jù)電路理論，圖中吸收最大功率的條件為:即：

兩者的電阻應(yīng)相等，電抗的數(shù)值相等，而性質(zhì)相反。

傳輸線的電路理論—阻抗匹配4ppt課件匹配下的負載吸收功率情況負載吸收功率可表示為：無反射匹配情況可見負載吸收的功率為源輸出功率的一半，而另一半消耗在內(nèi)阻上。

傳輸線的電路理論—阻抗匹配5ppt課件共軛匹配情況可見

（等號僅在傳輸線無耗，和為實數(shù)，即成立)

注意：共軛匹配時，線上可能存在反射波，反射系數(shù)不為零，但經(jīng)多次反射后，負載所得到的功率比無反射匹配負載時還要大?！?/p>

傳輸線的電路理論—阻抗匹配6ppt課件

負載失配，產(chǎn)生“頻率”、“功率”牽引，導(dǎo)致工作不穩(wěn)定。實際工程上的匹配是指在某一給定頻率范圍內(nèi)，反射系數(shù)或駐波系數(shù)小于某規(guī)定值。負載匹配的其它優(yōu)點傳輸線的功率容量最大傳輸線的效率最高微波源工作較穩(wěn)定

傳輸線的電路理論—阻抗匹配7ppt課件匹配網(wǎng)絡(luò)的要求：①簡單、易行、可靠；②附加損耗小；③頻帶寬；④可調(diào)節(jié),用以匹配可變的負載阻抗（僅用于測量系統(tǒng)）。

阻抗匹配的方法

傳輸線的電路理論—阻抗匹配8ppt課件

阻抗變換器

置于特性阻抗不同的均勻傳輸線之間或傳輸系統(tǒng)與負載之間起阻抗匹配作用。

常用的匹配方法

傳輸線的電路理論—阻抗匹配情形I情形II9ppt課件對于該圖所示的結(jié)構(gòu)，容易推導(dǎo)要使T處由于無耗傳輸線的特性阻抗是實數(shù)，因此，阻抗變換器原則上只用于匹配純電阻負載，即，所以

傳輸線的電路理論—阻抗匹配10ppt課件阻抗匹配時，則若負載值為復(fù)數(shù)，仍可使用阻抗變換器，只需將接入點選在電壓波節(jié)或電壓波腹處。通常選在電壓波節(jié)處接入為宜，可使變換器的特性阻抗小于主傳輸線的特性阻抗。

傳輸線的電路理論—阻抗匹配11ppt課件阻抗變換器帶寬

傳輸線的電路理論—阻抗匹配相對帶寬5.5%相對帶寬15.6%特性阻抗Z0=50歐姆12ppt課件阻抗變換器帶寬

傳輸線的電路理論—阻抗匹配特性阻抗Z0=50歐姆負載阻抗越接近特性阻抗,匹配效果越好13ppt課件

阻抗匹配器屬于點頻匹配，即使考慮一定的反射容限，相對帶寬也較窄,特別是在阻抗變換比較大的情況下。多節(jié)阻抗變換器，可獲得更寬的工作頻帶兩節(jié)阻抗變換器由兩節(jié)不同特性阻抗的傳輸線段級聯(lián)而成。

傳輸線的電路理論—阻抗匹配14ppt課件在最佳頻響特性下，兩節(jié)變換器的特性阻抗分別為:其中：稱為變換比。

傳輸線的電路理論—阻抗匹配15ppt課件課后設(shè)計作業(yè):

請用matlab計算并討論帶寬問題,特性阻抗50歐姆,負載阻抗800歐姆,分別用單支節(jié)和雙支節(jié)四分之一波長阻抗變換器給出計算結(jié)果并比較帶寬(駐波≤1.2),中心頻率可以任意選定。(可以3個同學(xué)為1組(自愿組合),參加討論,用圖形曲線表示并打印,給出結(jié)論.本周5交)

傳輸線的電路理論—阻抗匹配16ppt課件

單支節(jié)匹配器是在距離負載d處并聯(lián)或串聯(lián)長度為L的終端短路或開路的短截線構(gòu)成。調(diào)節(jié)d和L就可以實現(xiàn)阻抗調(diào)配，從而達到阻抗匹配目的。

單支節(jié)匹配器串聯(lián)支節(jié)并聯(lián)支節(jié)

傳輸線的電路理論—阻抗匹配17ppt課件

設(shè)計并聯(lián)單支節(jié)匹配器的任務(wù)在于確定負載到參考面的距離d和支節(jié)長度L?？刹捎媒馕龇ɑ驁D解法來計算。并聯(lián)單支節(jié)匹配器

傳輸線的電路理論—阻抗匹配18ppt課件該方法計算較為復(fù)雜，可根據(jù)負載的具體情況，分兩類討論：第一種情況：為純阻負載，即支節(jié)接入位置：支節(jié)長度：解析法

傳輸線的電路理論—阻抗匹配19ppt課件第二種情況：為復(fù)數(shù)思路：先計算出波節(jié)的位置，接入點處的輸入導(dǎo)納值便為實數(shù)。最后可算出：

傳輸線的電路理論—阻抗匹配20ppt課件求解較為簡單，可分為兩個步驟。1.找出負載歸一化導(dǎo)納值在導(dǎo)納圓圖中的對應(yīng)點M

作等反射系數(shù)圓交的匹配圓與A、B

讀出點M順時轉(zhuǎn)至A、B的長度、讀出A、B處得導(dǎo)納值、圖解法21ppt課件2.在處并聯(lián)一個短路支節(jié)：由導(dǎo)納圓圖中的短路點C順時轉(zhuǎn)至點DC、D間的距離即為支節(jié)歸一化電長度。在處并聯(lián)一個短路支節(jié)：由導(dǎo)納圓圖中的短路點C順時轉(zhuǎn)至點C點與該點的距離即為支節(jié)歸一化電長度。22ppt課件

用圖解法計算：串聯(lián)單支節(jié)與計算并聯(lián)單支節(jié)完全類似，但這時應(yīng)在阻抗圓圖上進行。

用解析法計算：采用并聯(lián)支節(jié)相似的分析（此時用阻抗而不用導(dǎo)納），可得串聯(lián)支節(jié)接入位置串聯(lián)支節(jié)長度為

串聯(lián)單支節(jié)匹配器

傳輸線的電路理論—阻抗匹配23ppt課件優(yōu)點：匹配不同負載時，只需調(diào)節(jié)支節(jié)長度L，無需調(diào)節(jié)d;三支節(jié)匹配器克服了雙支節(jié)匹配區(qū)存在“匹配禁區(qū)”的缺點。雙支節(jié)匹配器與三支節(jié)匹配器

傳輸線的電路理論—阻抗匹配24ppt課件

線與支節(jié)聯(lián)合匹配器

工作原理：當工作頻率為中心頻率時，支節(jié)不起作用，匹配器等效為阻抗變換器。當頻率偏離中心頻率時，阻抗變換器引起的反射由支節(jié)產(chǎn)生的反射來抵消，從而使頻帶增寬。

傳輸線的電路理論—阻抗匹配25ppt課件

當阻抗匹配器節(jié)數(shù)增加時，兩節(jié)之間阻抗變換就較??；當節(jié)數(shù)無限多的極限情況下，就變成了連續(xù)的漸變傳輸線?？蓪崿F(xiàn)較寬頻帶內(nèi)的匹配。漸變傳輸線匹配器

傳輸線的電路理論—阻抗匹配26ppt課件此反射系數(shù)對漸變線輸入端總反射系數(shù)的貢獻為于是

傳輸線的電路理論—阻抗匹配27ppt課件例如當z=L時因此（R為阻抗變換比）

傳輸線的電路理論—阻抗匹配