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 。