阻抗匹配是射頻電路設(shè)計(jì)的一項(xiàng)基本工作,然而只要做阻抗匹配,就離不了這個(gè)80年前發(fā)明的史密斯圓圖。下圖是一個(gè)全功能版的圓圖,密密麻麻的線讓人頭暈眼花。
來(lái),我們大家一起把這張復(fù)雜的圖拆解一下。看看這幅圖上究竟集合了幾個(gè)圓?第一個(gè)圓:等電阻圓等電阻圓就是上中紅色的圓,從左往右,從0→1→∞,
第二個(gè)圓:等電抗圓
第三個(gè)圓:等電納圓
注意:電納和電抗互為倒數(shù),反應(yīng)到圓圖上就是:
等阻抗圓+等電抗圓+等導(dǎo)納圓就構(gòu)成了史密斯圓圖的基本要素。下圖也是最簡(jiǎn)單實(shí)用的一張史密斯圓圖:
第四個(gè)圓:等反射系數(shù)圓
這個(gè)等反射系數(shù)圓通常不畫在圓圖上,而是在下面的輔助線標(biāo)識(shí)中,如下圖所示。
所以,綜合起來(lái),史密斯圓圖就這么強(qiáng)大了,那么應(yīng)該怎么使用呢?
我們先來(lái)總結(jié)幾個(gè)口訣上感下容中電阻左短右開中50遇到匹配不發(fā)愁看向負(fù)載往后退沿著圓圖轉(zhuǎn)圈圈串聯(lián)電抗并導(dǎo)納電容往下電感上我們看一下怎么理解這個(gè)順口溜1,上感下容中電阻
2,左短右開中50
3,電阻為圓,電抗為弧
4 電容往下電感上
記不住不要緊,我們一起完成各簡(jiǎn)單的例子,借助一個(gè)網(wǎng)頁(yè)版的史密斯圓圖工具:https://www.will-kelsey.com/smith_chart/頻率為432.1MHz,負(fù)載阻抗ZL=75-j60,怎么匹配到50歐姆呢?首先,歸一化負(fù)載阻抗z=ZL/Z0=1.5-j1.2, 然后標(biāo)注到圓圖上
然后選擇L型匹配網(wǎng)絡(luò),先并聯(lián)一個(gè)電感,沿著等電納圓網(wǎng)上走,走到和50歐姆等電阻圓的交點(diǎn)
這樣,我們只要沿著50歐姆等電阻圓轉(zhuǎn)到史密斯圓圖中心就搞定了,下容,串聯(lián)一個(gè)電容試試。
這個(gè)阻抗匹配就完成了。不知道這次,同學(xué)們的理解有沒有加深一點(diǎn)。實(shí)踐出真知,自己慢慢練習(xí)一下唄。
原文標(biāo)題:手把手教你在史密斯圓圖上畫圈圈兒!
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