微波的技术基础.pptx

微波技术基础微波技术基础习题课一习题课一一一 史密斯圆图复习史密斯圆图复习由归一化阻抗或导纳的实部或虚部的等值线簇由归一化阻抗或导纳的实部或虚部的等值线簇由归一化阻抗或导纳的实部或虚部的等值线簇由归一化阻抗或导纳的实部或虚部的等值线簇与反射系数的模和辐角的等值线簇组成。与反射系数的模和辐角的等值线簇组成。与反射系数的模和辐角的等值线簇组成。与反射系数的模和辐角的等值线簇组成。依据依据依据依据：其中其中其中其中：要理解掌握的概念：要理解掌握的概念：w传播常数传播常数：w特性阻抗特性阻抗：w相速和相波长相速和相波长：输入阻抗输入阻抗输入阻抗输入阻抗：反射系数反射系数反射系数反射系数：驻波比驻波比驻波比驻波比(行波系数行波系数行波系数行波系数)：第2章 传输线理论复习传输线理论复习传输线方程终端解：传输线方程终端解：注意：输入端电压是指：注意：输入端电压是指：，而不是，而不是 。始端解和终。始端解和终端解的坐标取值关系，端解的坐标取值关系，。始端解：始端解：阻抗和导纳圆图阻抗和导纳圆图 阻抗圆图阻抗圆图由等由等 圆，圆，等等r圆和等圆和等x圆三族圆组圆三族圆组成成注意：阻抗圆图上半圆内的归一化阻抗为注意：阻抗圆图上半圆内的归一化阻抗为 ，下半圆的，下半圆的 归一化阻抗为归一化阻抗为 。阻抗圆图实轴上的点表示纯电阻点，实轴左半径上的点是电压阻抗圆图实轴上的点表示纯电阻点，实轴左半径上的点是电压驻波最小点，电流驻波最大点，即驻波最小点，电流驻波最大点，即 ，实轴右半径上的点表，实轴右半径上的点表示示 电压驻波最大点，电流驻波最小点，即电压驻波最大点，电流驻波最小点，即 。实轴最左端实轴最左端 表示阻抗短路点，电压驻波节点；实轴最右端表示阻抗短路点，电压驻波节点；实轴最右端 ，代表阻抗开路电压波腹点；圆图中心点代表阻抗开路电压波腹点；圆图中心点 ，代表阻抗匹配。，代表阻抗匹配。阻抗圆图最外的圆表示纯电抗，其归一化电阻为零，短路线和阻抗圆图最外的圆表示纯电抗，其归一化电阻为零，短路线和开路线的归一化阻抗即在此圆上。开路线的归一化阻抗即在此圆上。d增加顺时针旋转，反之逆时针旋转；圆图一周是波长的一半。增加顺时针旋转，反之逆时针旋转；圆图一周是波长的一半。导纳圆图导纳圆图和阻抗圆和阻抗圆图一致，如图一致，如果在一张图果在一张图上由阻抗求上由阻抗求导纳需旋转导纳需旋转180度。度。二二 圆图应用举例圆图应用举例利用圆图进行阻抗和导纳互求运算。利用圆图进行阻抗和导纳互求运算。利用圆图进行阻抗和导纳互求运算。利用圆图进行阻抗和导纳互求运算。由终端负载阻抗由终端负载阻抗由终端负载阻抗由终端负载阻抗 ，求输入阻抗和输入端反射系数。，求输入阻抗和输入端反射系数。，求输入阻抗和输入端反射系数。，求输入阻抗和输入端反射系数。利用圆图求终端负载的反射系数利用圆图求终端负载的反射系数利用圆图求终端负载的反射系数利用圆图求终端负载的反射系数 和驻波比和驻波比和驻波比和驻波比VSWRVSWR。求线上电压，电流和波腹点和波节点距终端的位置。求线上电压，电流和波腹点和波节点距终端的位置。求线上电压，电流和波腹点和波节点距终端的位置。求线上电压，电流和波腹点和波节点距终端的位置。由已测得的线上驻波比和电压最小点距终端的距离，由已测得的线上驻波比和电压最小点距终端的距离，由已测得的线上驻波比和电压最小点距终端的距离，由已测得的线上驻波比和电压最小点距终端的距离，利用阻抗圆图求负载阻抗。利用阻抗圆图求负载阻抗。利用阻抗圆图求负载阻抗。利用阻抗圆图求负载阻抗。用于阻抗匹配与阻抗变换的工程计算。用于阻抗匹配与阻抗变换的工程计算。用于阻抗匹配与阻抗变换的工程计算。用于阻抗匹配与阻抗变换的工程计算。举例：举例：2-32.1 2-32.1 已知负载导纳为已知负载导纳为已知负载导纳为已知负载导纳为0 0，要求输入导纳为，要求输入导纳为，要求输入导纳为，要求输入导纳为j0.12j0.12，求求求求 。2.32.12.32.1思路：先找到思路：先找到思路：先找到思路：先找到导纳为导纳为导纳为导纳为0 0的点的点的点的点A A，然，然，然，然后找到后找到后找到后找到j0.12j0.12点点点点B B，连，连，连，连接接接接OO和点和点和点和点A A，B B知向知向知向知向负载的波数，负载的波数，负载的波数，负载的波数，B BA A即为所求。即为所求。即为所求。即为所求。2-33.1 2-33.1 已知已知已知已知 求求求求 。2.33.12.33.1思路：先找到负思路：先找到负思路：先找到负思路：先找到负载点位置载点位置载点位置载点位置A A，过点，过点，过点，过点A A 的的的的反射系数模的圆与实反射系数模的圆与实反射系数模的圆与实反射系数模的圆与实轴右半轴交于点轴右半轴交于点轴右半轴交于点轴右半轴交于点C C，左，左，左，左半轴交于点半轴交于点半轴交于点半轴交于点B B，则，则，则，则B B点点点点即为电压驻波最大点，即为电压驻波最大点，即为电压驻波最大点，即为电压驻波最大点，B B点值为电压驻波最小点值为电压驻波最小点值为电压驻波最小点值为电压驻波最小点。连接原点点。连接原点点。连接原点点。连接原点OO和点和点和点和点A A，B B，C C得得得得A A，B B，C C向向向向电源的波长数，则电源的波长数，则电源的波长数，则电源的波长数，则C CA A为为为为dmax1dmax1，B BA A为为为为dmin1dmin1。3.已知已知：，求求思路：先归一化思路：先归一化负载阻抗；在圆负载阻抗；在圆图上找到负载所图上找到负载所对应得点对应得点A向电向电源方向的波数；源方向的波数；然后沿电源方向然后沿电源方向旋转旋转0.2，OA与与等反射系数模圆等反射系数模圆的交点的交点B即为输即为输入阻抗的归一化入阻抗的归一化值。值。4.4.长长长长32m32m得理想传输线，其特性阻抗得理想传输线，其特性阻抗得理想传输线，其特性阻抗得理想传输线，其特性阻抗 ，信，信，信，信号源内阻为号源内阻为号源内阻为号源内阻为 ，工作频率，工作频率，工作频率，工作频率 ，终端，终端，终端，终端负载负载负载负载 ，试求终端反射系数的模，驻，试求终端反射系数的模，驻，试求终端反射系数的模，驻，试求终端反射系数的模，驻波比和输入阻抗，若用波比和输入阻抗，若用波比和输入阻抗，若用波比和输入阻抗，若用 阻抗变换器将负载匹阻抗变换器将负载匹阻抗变换器将负载匹阻抗变换器将负载匹配，求其接入位置和特性阻抗。配，求其接入位置和特性阻抗。配，求其接入位置和特性阻抗。配，求其接入位置和特性阻抗。解：解：1归一化负载阻抗并在圆归一化负载阻抗并在圆图上找到此点图上找到此点A，记下向电，记下向电源方向的波数源方向的波数0.482。2.过过A做等做等 圆，交于实轴圆，交于实轴B和和C点，点，C点处的点处的r即为驻波即为驻波比。利用比。利用 与与VSWR的关的关系求系求 。3 3 计算工作波长计算工作波长计算工作波长计算工作波长 1.5m1.5m传输线传输线传输线传输线 的相对的相对的相对的相对波长数波长数波长数波长数 21.33 21.33，然后由然后由然后由然后由A A向电源方向向电源方向向电源方向向电源方向旋转旋转旋转旋转 0.33 0.33 与等圆的与等圆的与等圆的与等圆的交点为交点为交点为交点为D0.315D0.315，DD点点点点即为归一化输入阻抗。即为归一化输入阻抗。即为归一化输入阻抗。即为归一化输入阻抗。4.若用若用 阻抗变换器将负载阻抗匹配，阻抗变换器必须阻抗变换器将负载阻抗匹配，阻抗变换器必须在电压波腹点（在电压波腹点（C）或电压波节点（）或电压波节点（B）接入。）接入。在在C点接入，距终端得距离点接入，距终端得距离由由C点为波腹点，故点为波腹点，故 。若在。若在B点接入点接入 ，。