Smith阻抗圆图

Smith圆图的仿真

姓名：学号：专业：科目：

通信工程 微波技术

日期：2014年6月1日

目录

摘要................................................................ 1 关键词: 史密斯圆图, RF, 阻抗匹配, 传输线............................ 1 一 关于Smith圆图的基础知识......................................... 1

1、Smith圆图在微波、射频分析方面的优势.......................... 1

⑴、计算机仿真............................................... 1 ⑵、手工计算................................................. 1 ⑶、经验..................................................... 2 2、史密斯圆图的画法 ............................................. 2

由于阻

Smith圆图的仿真

姓名：学号：专业：科目：

通信工程 微波技术

日期：2014年6月1日

目录

摘要................................................................ 1 关键词: 史密斯圆图, RF, 阻抗匹配, 传输线............................ 1 一 关于Smith圆图的基础知识......................................... 1

1、Smith圆图在微波、射频分析方面的优势.......................... 1

⑴、计算机仿真............................................... 1 ⑵、手工计算................................................. 1 ⑶、经验..................................................... 2 2、史密斯圆图的画法 ............................................. 2

由于阻

2011级电子信息工程专升本班<<射频电路>>课程设计

《射频电路》课程设计

题目： SMITH圆图分析与归纳

系 部 电子信息工程学院 学科门类 工 学 专 业 电子信息工程 学 号 姓 名

2012年6月25日

1

2011级电子信息工程专升本班<<射频电路>>课程设计

SMITH圆图分析与归纳

摘 要

Smith圆图在计算机时代就开发了，至今仍被普遍使用，几乎所有的计算机辅助设计程序都应用Smith圆图进行电路阻抗的分析、匹配网路的设计及噪声系数、增益和环路稳定性的计算。

在Smith圆图中能简单直观地显示传输线阻抗以及反射系数。

Smith圆图是在反射系数复平面上，以反射系数圆为低圆，将归一化阻抗圆或归一化导纳圆盖在底图上而形成的。因而Smith圆图又分为阻抗圆图和导纳圆图。

关键字：Smith圆图 阻抗圆图 导纳圆图 归一化阻抗圆 归一化导纳圆

一 引言

通过对射频电路的学习，使我对射频电路的视野得到了拓宽，以前自己的视野只局限于低频电路的设计，从来没考虑过波长和传输线之间的关系，而且从来没想过，一段短

微波大作业

班级： 作者：

应用史密斯圆图提取慢波微带线特征阻抗方法

摘要：慢波微带线的多种不连续性和相邻慢波单元的耦合影响了特征阻抗的准确计算,因此在慢波微带线的设计阶段需要一种手段来提取其特征阻抗。提出一种利用史密斯圆图提取慢波微带线特征阻抗的方法,该方法通过观察慢波微带线的反射系数在史密斯圆图中的图像估计其特征阻抗的大小,并通过反射系数极值计算特征阻抗。以梳状慢波微带线为例检验该方法,特征阻抗的提取结果与利用S参数提取的结果十分接近,从而证明该方法是一种可行的慢 波微带线特征阻抗提取方法。

关键词：慢波微带线 特征阻抗 史密斯圆图 1. 引言

在微波集成电路活单片微波集成电路中，电路的小型化是有限考虑的设计目标。慢波微带线可以提高所传到的电磁波的相位常数β，今儿缩短单位电长度微带线的物理长度，一次成为射频器件小型化的一种长度。

慢波微带线的主要特性参量有特征阻抗Zc和相位常数β。相位常数可以直接测量，儿特征阻抗需要通过间接手段获得。一般是先计算微带线分布参数和其不连续性引起的寄生参数。由于寄生参数的计算是基于近似公式并且常常忽略相邻慢波单元的耦合，所以分布参数的计算结果存在误差，进而影响到特征阻抗的精确计算。

因为对特征阻抗的计算存在

微波大作业

班级： 作者：

应用史密斯圆图提取慢波微带线特征阻抗方法

摘要：慢波微带线的多种不连续性和相邻慢波单元的耦合影响了特征阻抗的准确计算,因此在慢波微带线的设计阶段需要一种手段来提取其特征阻抗。提出一种利用史密斯圆图提取慢波微带线特征阻抗的方法,该方法通过观察慢波微带线的反射系数在史密斯圆图中的图像估计其特征阻抗的大小,并通过反射系数极值计算特征阻抗。以梳状慢波微带线为例检验该方法,特征阻抗的提取结果与利用S参数提取的结果十分接近,从而证明该方法是一种可行的慢 波微带线特征阻抗提取方法。

关键词：慢波微带线 特征阻抗 史密斯圆图 1. 引言

在微波集成电路活单片微波集成电路中，电路的小型化是有限考虑的设计目标。慢波微带线可以提高所传到的电磁波的相位常数β，今儿缩短单位电长度微带线的物理长度，一次成为射频器件小型化的一种长度。

慢波微带线的主要特性参量有特征阻抗Zc和相位常数β。相位常数可以直接测量，儿特征阻抗需要通过间接手段获得。一般是先计算微带线分布参数和其不连续性引起的寄生参数。由于寄生参数的计算是基于近似公式并且常常忽略相邻慢波单元的耦合，所以分布参数的计算结果存在误差，进而影响到特征阻抗的精确计算。

因为对特征阻抗的计算存在

输入阻抗、输出阻抗、阻抗匹配的理解与设计

一，输入阻抗

输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。在输入端上加上一个电压源U，测量输入端的电流I，则输入阻抗Rin就是U/I。你可以把输入端想象成一个电阻的两端，这个电阻的阻值，就是输入阻抗。

输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样，它反映了对电流阻碍作用的大小。对于电压驱动的电路，输入阻抗越大，则对电压源的负载就越轻，因而就越容易驱动，也不会对信号源有影响；而对于电流驱动型的电路，输入阻抗越小，则对电流源的负载就越轻。因此，我们可以这样认为：如果是用电压源来驱动的，则输入阻抗越大越好；如果是用电流源来驱动的，则阻抗越小越好（注：只适合于低频电路，在高频电路中，还要考虑阻抗匹配问题。另外如果要获取最大输出功率时，也要考虑 阻抗匹配问题

二，输出阻抗

无论信号源或放大器还有电源，都有输出阻抗的问题。输出阻抗就是一个信号源的内阻。本来，对于一个理想的电压源（包括电源），内阻应该为0，或理想电流源的阻抗应当为无穷大。输出阻抗在电路设计最特别需要注意。

但现实中的电压源，则不能做到这一点。我们常用一个理想电压源串联一个电阻r的方式来等效一个实际的电压源。这个跟理想电压源串联的电阻r，就是（信号源/放大器输出/电源）的内

输入阻抗、输出阻抗、阻抗匹配的理解与设计

一，输入阻抗

输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。在输入端上加上一个电压源U，测量输入端的电流I，则输入阻抗Rin就是U/I。你可以把输入端想象成一个电阻的两端，这个电阻的阻值，就是输入阻抗。

输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样，它反映了对电流阻碍作用的大小。对于电压驱动的电路，输入阻抗越大，则对电压源的负载就越轻，因而就越容易驱动，也不会对信号源有影响；而对于电流驱动型的电路，输入阻抗越小，则对电流源的负载就越轻。因此，我们可以这样认为：如果是用电压源来驱动的，则输入阻抗越大越好；如果是用电流源来驱动的，则阻抗越小越好（注：只适合于低频电路，在高频电路中，还要考虑阻抗匹配问题。另外如果要获取最大输出功率时，也要考虑 阻抗匹配问题

二，输出阻抗

无论信号源或放大器还有电源，都有输出阻抗的问题。输出阻抗就是一个信号源的内阻。本来，对于一个理想的电压源（包括电源），内阻应该为0，或理想电流源的阻抗应当为无穷大。输出阻抗在电路设计最特别需要注意。

但现实中的电压源，则不能做到这一点。我们常用一个理想电压源串联一个电阻r的方式来等效一个实际的电压源。这个跟理想电压源串联的电阻r，就是（信号源/放大器输出/电源）的内

3.6/6kV单芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆电缆近似外径 导体标 绝缘标 护套标 称截面 称厚度 称厚度 mm mm mm2 电缆近似重量 20℃导体直流 (R0) CU Ω /km 0.7270 0.5240 0.3870 0.2680 0.1930 0.1530 0.1240 0.0991 0.0754 0.0601 0.0470 0.0366 AL Ω /km 1.2000 0.8680 0.6410 0.4430 0.3200 0.2530 0.2060 0.1640 0.1250 0.1000 0.0778 0.0605 工作温度时交流 电阻(R) CU Ω /km 0.9271 0.6683 0.4936 0.3420 0.2465 0.1956 0.1588 0.1272 0.0972 0.0780 0.0616 0.0489 AL Ω /km 1.5385 1.1130 0.8220 0.5681 0.4105 0.3247 0.2645 0.2108 0.1609 0.1290 0.1010 0.0789 UF/km 0.2423 0.2684 0.3022 0.3462 0.3875 0.4236 0.4647 0

什么是阻抗？什么是阻抗匹配？以及为什么要阻抗匹配？

什么是阻抗

具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成，但不是三者简单相加。如果三者是串联的，又知道交流电的频率f、电阻R、电感L和电容C，那么串联电路的阻抗

阻抗的单位是欧。

对于一个具体电路，阻抗不是不变的，而是随着频率变化而变化。在电阻、电感和电容串联电路中，电路的阻抗一般来说比电阻大。也就是阻抗减小到最小值。在电感和电容并联电路中，谐振的时候阻抗增加到最大值，这和串联电路相反。

阻抗匹配在高频设计中是一个常用的概念，这篇文章对这个“阻抗匹配”进行了比较好的解析。回答了什么是阻抗匹配。

阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。

大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力（lumped-circuit matching），另一种则是调整传输线的波长（transmission line matching）。

要匹配一组线路，首先把负载点的阻抗值，除以传输线的特性阻抗值来归一化，

微波通信技术课程设计报告

Smith圆图软件

一：Smith圆图简要说明

用户输入阻抗实部与虚部在对应位置，以及特性阻抗。软件通过程序计算出导纳值、反射系数、相位、波长、驻波比、行波系数以及如何实现匹配，并显示在对应位置，其中实现匹配的方法显示在软件下方蓝色区域内；点击清楚图像可清楚归一化电阻圆、归一化电抗圆以及等反射系数圆；取点画图可在图像区域内根据鼠标确定点画出对应的归一化电阻圆等，以及显示导纳值等相关数据。单枝节匹配和双枝节匹配可根据输入的阻抗值和特性阻抗画出匹配图并标明对应点，其中单枝节匹配还可在下方显示出来具体的匹配方案。以上是该smith原图所有的功能。

二：Smith圆图的设计目的和要求

设计目的：

通过具体的软件编程和多媒体制作，进一步加深对微波通信技术的理解

和掌握，提高动手能力，提高解决实际问题的综合能力。 设计要求：

整个圆图软件分为用户图形界面模块、圆图计算模块、画图演示模块。上述: 大模块又进一步分解，其中用户图形界面模块分为：主页、主菜单；圆图计算模块分为反射系数计算、单支节匹配计算、输入阻抗计算以及整个Smith圆图；画图演示模块分为等归一化电阻圆、等归一化电抗圆、反射系数圆等；确定阻抗值在圆图上的位置、圆图的基