微波技术基础-阻抗匹配与调谐(1)-1
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阻抗匹配
1.阻抗匹配的目的
阻抗匹配主要用于传输线上,以此来达到所有高频的微波信号均能传递至负载点的目的,而且几乎不会有信号反射回来源点,从而提升能源效益。
Ps:波的反射会造成驻波,从这点看来:插损一部分是介质和导体本身带来的系统损耗,还有一部分就是阻抗失配带来的VSWR,反射功率是要会抵消部分发射功率。
所以我应该大概可以认为VSWR不好,使设计问题,这时候的插损是可以通过优化设计改善,但如果驻波已经很好了,说明阻抗匹配,插损也就差不多了。
2.阻抗匹配的几种方法
(1)L网络(集总元件匹配)
使用场景:频率f≤1GHz
构造:串联电感L同时并联电容C/串联电容C同时并联电感L;
①输入电阻R0<负载电阻R1,两个元件适合先串联后并联;
②输入电阻R0>负载电阻R1,两个元件适合先并联后串联。
特点:成本低(只有两个元件)、Q值低(BW宽,选频性能差,挤滤波能力差),还有π型/T型网络都可以分解成两个L型网络分析,咱也看不懂,咱就不学了,都是利用了LC谐振。
计算方法:网上找小工具...
(2)短截线调谐
阻抗匹配的过程被称为调谐(大概),波导中常用,以下省略500字。
(3)四分之一波长变换器
当Z
in =Z
,波长为λ/4的奇数倍时,反射系数Γ=0,完全匹配,此时馈线上
没有驻波,不过λ/4匹配段内会有驻波存在,所以λ/4波长可用作阻抗变换;
注意:只能在一个频点获得完全匹配,附近频点越远,失配越严重。
①单节四分之一波长变换,匹配段的特征阻抗:Z
1= √(Z
Z
L
),相对带宽:
(f
2-f
1
)/f
0 。
微波炉阻抗匹配调整探讨
微波炉阻抗匹配是在微波系统中一个永恒的话题,它决定着系统中发射机、调制多导
管及接收机之间的能量传输效率、信号品质及可靠性。
本文综述了微波系统中微波炉阻抗
匹配原理及方法,探讨了发射机与调制多导管以及调制多导管与接收机间的阻抗匹配调整
方法。
微波系统中,发射机、调制多导管及接收机的阻抗必须相匹配,才能将电磁波以高效
的方式传输。
发射机通过输出电磁频率,传入调制多导管,再被调制多导管转换为可接收
的信号,传入接收机。
电磁波在发射机与调制多导管以及调制多导管与接收机间传输,若
发射机、调制多导管及接收机阻抗不匹配,发射机输出功率将大部分导回至发射机,少量
电磁波(低于20%)折向调制多导管,来到接收机,无法正常的传输信号,信号品质将大
大降低,有电磁波丢失的风险出现,甚至发射机无法正常的运行。
为了使得发射机、调制多导管及接收机之间能够做到准确的阻抗匹配,应该首先找出
发射机阻抗,并建立发射机和调制多导管之间的阻抗匹配。
调制多导管可以采用共模补偿
方法,通过拓扑结构,将发射机和调制多导管之间阻抗匹配,且可以快速、精确的调整完成,性价比较高。
若发射机和调制多导管的阻抗匹配调整完成以后,调整调制多导管和接
收机之间的电阻值,以完成发射机和接收机之间的阻抗匹配,也可以使用拓扑结构来实现。
微波炉阻抗匹配是微波系统体系中难以避免而又重要的调整内容。
若能够熟悉微波系
统中阻抗匹配的原理及方法,对分析、调试、排除故障及提高效果都有重大的作用,具有
重要的实践意义。