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Smith圆图在RF匹配电路调试中的应用

时间:2021-11-25

1甚么是阻抗


在电学中,常把对电路中电流所起的障碍感化叫做阻抗。阻抗单元为欧姆,经常使用Z暗示,是一个复数Z= R+i( ωL–1/(ωC))

详细说来阻抗可分为两个部份,电阻(实部)和电抗(虚部)。

此中电抗又包孕容抗和感抗,由电容惹起的电流障碍称为容抗,由电感惹起的电流障碍称为感抗。

 

2 阻抗立室的现实模子


射频工程师多数遇到过立室阻抗的题目,普通的讲,阻抗立室的目标是确保能完成旌旗灯号或能量从“信号源”到“负载”的无效传递


其最最现实模子当然是但愿Source端的输入阻抗为50欧姆,传输线的阻抗为50欧姆,Load端的输出阻抗也是50欧姆,一起50欧姆上来,这是最理想的。

然而实践情形是:源端阻抗不会是50ohm,负载端阻抗也不会是50ohm,这个时间就需要若干个阻抗立室电路


而立室电路便是由电感和电容所组成,这个时间咱们就需要应用电容和电感来举行阻抗立室电路调试,以达到RF功能最优。


3 阻抗立室的要领


阻抗立室的要领主要有两个,一是转变阻抗力,二是调解传输线。


转变阻抗力便是经由过程电容、电感与负载的串并联调解负载阻抗值,以达到源和负载阻抗立室。


调解传输线是加长源和负载间的间隔,合营电容和电感把阻抗力调解为零。


此时旌旗灯号不会产生发射,能量都能被负载吸取。


高速PCB布线普通把数字旌旗灯号的走线阻抗设想为50欧姆。

4 Smith圆图在RF立室电路调试使用


Smith圆图上能够反映出以下信息: 阻抗参数Z,导纳参数质量因子Q,反射系数,驻波系数,噪声系数,增益稳固因子,功率服从频次信息等抗等参数。



阻抗圆图的构图道理应用输出阻抗与电压反射系数之间逐一对应瓜葛,将归一化输出阻抗暗示在反射系数极坐标系特色归结以下:


1.上半圆阻抗为感抗,下半圆阻抗为容抗;


2.实轴为纯电阻单元圆为纯电抗;


3.实轴的右半轴皆为电压波腹点(除开路点),左半轴皆为电压波节点(除短路点);


4.立室点(1,0),开路点(∞,∞)和短路点(0,0);


5.两个非凡圆:最大的为纯电抗圆,与虚轴相切立室圆;


6.两个扭转偏向:逆时针转为向负载挪移,顺时针转为向波源挪移。


导纳圆图与阻抗圆图互为中央对称统一张圆图,即可以看成阻抗圆图来用能够看成导纳圆图来用,但是在举行每一次操纵时,若作为阻抗不克不及作为导纳圆图。


Smith圆图中,能表示出一些颇有意义特性:


在负载以前串连或并联一个可变电感/电容,电路图以下左边4个图所示失掉Smith圆图上右边的几条曲线。对应Smith阻抗圆及导纳活动轨迹以下:




 

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