第五講阻抗計算和匹配

1、 納爾吉斯熱帶強風納爾吉斯熱帶強風暴災已經(jīng)導致緬甸暴災已經(jīng)導致緬甸10 萬人遇難，百萬人無萬人遇難，百萬人無家可歸，糧食價格將家可歸，糧食價格將繼續(xù)上漲。（緬甸在繼續(xù)上漲。（緬甸在歷史上占世界稻米貿(mào)歷史上占世界稻米貿(mào)易的最高峰達到易的最高峰達到40%）。）。第五講阻抗匹配阻抗匹配 Impedance Matching 信號無反射：信號無反射： *ingZZ22*max82aggggEEPPRRZZ(8-1)(8-1)(8-2)(8-2)00,linZZ (8-(8-3)3)串聯(lián)匹配 電阻性負載指的是電阻性負載指的是Zl=RlZ，采用采用 串聯(lián)匹配。串聯(lián)匹配。再次注意到：只有匹配區(qū)才無反射波。再

2、次注意到：只有匹配區(qū)才無反射波。 200inlZZZR00lZR Z 14電阻性負載的電阻性負載的1/4枝節(jié)匹配枝節(jié)匹配L0in00LZtanzZ (z )=jZ tanzjZZZZ0Z0Z =Rlll/4匹配區(qū)外匹配區(qū)inZin串聯(lián)匹配 200ininZZZR01tan2011tan2lininljdZZRjjd 任意負載任意負載匹配區(qū)外匹配區(qū)40Z0ZdLLLZRjX0Z0ininZRj 0inZZ00LLLLLRjXZRjXZ11LL 00(arctanarctan)LLlLLXXZRZR串聯(lián)匹配 0inZZ 任意負載任意負載l（1）l（2）2Ld000ZZ ZZ 24Ld0inZZ 0

3、00/ZZ ZZ 匹配對象：任意負載匹配對象：任意負載 其中其中 調節(jié)參數(shù)：枝節(jié)距負載距離調節(jié)參數(shù)：枝節(jié)距負載距離d 和枝節(jié)長度和枝節(jié)長度l。Zrjxlllrl 0ldYBin=1+jYin=1YBin=-jYBll= +Gl并聯(lián)匹配 并聯(lián)單枝節(jié)并聯(lián)單枝節(jié)結果要求結果要求 并聯(lián)網(wǎng)絡關系有并聯(lián)網(wǎng)絡關系有 1.00inYj inininYYY1ininYjbYjb YgjblllYjbin 1g 10 . 利用利用 和系統(tǒng)的和系統(tǒng)的|不變性，沿等不變性，沿等|圓轉圓轉到到 。專門把。專門把 的圓稱為匹配圓。的圓稱為匹配圓。并聯(lián)匹配 并聯(lián)單枝節(jié)并聯(lián)單枝節(jié)例例1 1Z=50的無耗傳輸線，接負載的無耗傳

4、輸線，接負載Zl=25+j75 采用并聯(lián)單枝節(jié)匹配采用并聯(lián)單枝節(jié)匹配 圖圖 8-8 8-8 并聯(lián)匹配 并聯(lián)單枝節(jié)并聯(lián)單枝節(jié)1. 1. 負載歸一化負載歸一化 2. 2. 采用導納計算采用導納計算 ( (對應對應0.412)0.412)3. 3. 將將 向電源向電源( (順時針順時針) )旋轉，與匹配圓旋轉，與匹配圓( (g=1) )相交相交兩點兩點4. 4. 求出枝節(jié)位置求出枝節(jié)位置Zjl0515.Yjl0206.Yl1212.2 (0.192)12.2 (0.308) ininYjYj 對應對應)(396. 0308. 0088. 0308. 0)412. 05 . 0()(280. 0192

5、. 0088. 0192. 0)412. 05 . 0(21dd并聯(lián)匹配 并聯(lián)單枝節(jié)并聯(lián)單枝節(jié)5 5短路枝節(jié)長度短路枝節(jié)長度 由于短路表示由于短路表示 ，且是電抗，所以要看單位，且是電抗，所以要看單位外圓，如圖外圓，如圖8-98-9所示。所示。 Yl 并聯(lián)匹配 并聯(lián)單枝節(jié)并聯(lián)單枝節(jié)120.3180.250.068( )0.250.1820.732( )ll采用數(shù)值計算的方式：采用數(shù)值計算的方式：并聯(lián)匹配 并聯(lián)單枝節(jié)并聯(lián)單枝節(jié)1inYjb （1）：）：2112Lj djininLinYjbeYjb (arctan()2(2)224LbjjdLbeeb 00LLLLLRjXZRjXZinYjbjc

6、tg l （2）：）：方程：方程：00(arctanarctan)LLlLLXXZRZR并聯(lián)匹配 并聯(lián)單枝節(jié)并聯(lián)單枝節(jié)24arctan()222LLbbbd 211arctan()222211 arctan()LLLbbmbdlnb 匹配對象：任意負載匹配對象：任意負載 調節(jié)參數(shù)：雙枝節(jié)長度調節(jié)參數(shù)：雙枝節(jié)長度l和和l 工程需求：主傳輸線不變動。工程需求：主傳輸線不變動。 0llllZrjx(r)并聯(lián)匹配 并聯(lián)雙枝節(jié)并聯(lián)雙枝節(jié)YbY3YaY1YlY2Y4l2l1d=81l3432421bYYYYjbYjb 12lYgjbYYjb 12aYYY1.00bYjir0輔助圓Y3軌跡Ya軌跡匹配圓圖圖

7、 8-11 8-11 雙枝節(jié)輔助圓雙枝節(jié)輔助圓 1/8枝節(jié)枝節(jié)=旋轉旋轉90度度3()1()( )alreal Yreal Yreal Yg已知已知并聯(lián)匹配 并聯(lián)雙枝節(jié)并聯(lián)雙枝節(jié)圖圖 8-11 8-11 雙枝節(jié)輔助圓雙枝節(jié)輔助圓 3()1()( )alreal Yreal Yreal Yg已知已知ir0Yag()aimag Y3Y32( )imag Yb3aYY、3()()aimag Yimag Y、23()()abimag Ybbimag Y 2211(arctan)1(arctan)lnblmb并聯(lián)匹配 并聯(lián)雙枝節(jié)并聯(lián)雙枝節(jié)并聯(lián)雙枝節(jié)匹配 例例2 2 解決如圖的特殊雙枝節(jié)匹配。解決如圖的特

8、殊雙枝節(jié)匹配。 ll88l2l1Z =jl100+ 50 Z=50 圖圖 8-12 8-12 解解 1. 1. 采用采用Z=50的歸一化的歸一化Zjl212. 2. 并聯(lián)枝節(jié)應用導納處理并聯(lián)枝節(jié)應用導納處理3. 3. 通過通過/8/8距離距離( (向電源方向向電源方向) )4. 4. 按等電導圓交輔助圓于按等電導圓交輔助圓于 ( (本來應該有兩個解，這里只討論其中一個本來應該有兩個解，這里只討論其中一個) )。 則可得則可得 Yjl0402.Yj105050088.(.) 對應YaYjYYa0501412.Yjjj2014050036 .l104450250195( .).并聯(lián)匹配 并聯(lián)雙枝節(jié)

9、并聯(lián)雙枝節(jié)5. 5. 由由 向負載向負載9090與匹配圓交于與匹配圓交于 YjYYYb344107210.Yj4072 .155. 0)25. 0405. 0(2lYaY3另一組解這里未作討論另一組解這里未作討論。于是于是并聯(lián)匹配 并聯(lián)雙枝節(jié)并聯(lián)雙枝節(jié)ir0Y1YaY30.088圖圖 8-13 8-13 并聯(lián)匹配 并聯(lián)雙枝節(jié)并聯(lián)雙枝節(jié)PROBLEMS 8 一、一、 無耗同軸線的特性阻抗為無耗同軸線的特性阻抗為50W，負載阻負載阻抗為抗為100W，工作頻率為工作頻率為1 000 MHz，今用今用 /4線進行線進行匹配，求此匹配，求此 /4線的特性阻抗和長度。線的特性阻抗和長度。 二二、 無耗雙導線的歸一化負載導納無耗雙導線的歸一化負載導納yL為為(1) 0.45+j0.2；(2)0.45+j0.2，求支節(jié)的長度應是多少。求支節(jié)的長度應是多少。 PROBLEMS 8 三、在特性阻抗三、在特性阻抗600W的無耗雙導線上測得的無耗雙導線上測得|Vmax|=200V，|Vmin|=40V，dmin=0.15l，求求ZL；今用短今用短路支節(jié)進行匹配，求支節(jié)的位置和長度。路支節(jié)進行匹配，求支節(jié)的位置和長度。 四