阻抗匹配与史密斯圆图-基本原理

阻抗匹配与史密斯_Smith_圆图-基本原理-很好阻抗匹配与史密斯(Smith)圆图: 基本原理
本文利用史密斯圆图作为 RF 阻抗匹配的设计指南。文中给出了反射系数、阻抗和导纳的作图范例，并用作 图法设计了一个频率为 60MHz 的匹配网络。

实践证明：史密斯圆图仍然是计算传输线阻抗的基本工具。 在处理 RF 系统的实际应用问题时，总会遇到一些非常困难的工作， 对各部分级联电路的不同阻抗进行匹配 就是其中之一。一般情况下，需要进行匹配的电路包括天线与低噪声放大器(LNA)之间的匹配、功率放大器 输出(RFOUT)与天线之间的匹配、LNA/VCO 输出与混频器输入之间的匹配。匹配的目的是为了保证信号或能 量有效地从“信号源”传送到“负载”。 在高频端，寄生元件(比如连线上的电感、板层之间的电容和导体的电阻)对匹配网络具有明显的、不可预 知的影响。频率在数十兆赫兹以上时，理论计算和仿真已经远远不能满足要求，为了得到适当的最终结果， 还必须考虑在实验室中进行的 RF 测试、并进行适当调谐。 需要用计算值确定电路的结构类型和相应的目标 元件值。 有很多种阻抗匹配的方法，包括:



计算机仿真: 由于这类软件是为不同功能设计的而不只是用于阻抗匹配， 所以使用起来比较复杂。 设计者必须熟悉用正确的格式输入众多的数据。设计人员还需要具有从大量的输出结果中找到有 用数据的技能。另外，除非计算机是专门为这个用途制造的，否则电路仿真软件不可能预装在计 算机上。 手工计算: 这是一种极其繁琐的方法，因为需要用到较长(“几公里”)的计算公式、并且被处理 的数据多为复数。 经验: 只有在 RF 领域工作过多年的人才能使用这种方法。总之，它只适合于资深的专家。





史密斯圆图: 本文要重点讨论的内容。

本文的主要目的是复习史密斯圆图的结构和背景知识，并且总结它在实际中的应用方法。讨论的主题包括 参数的实际范例，比如找出匹配网络元件的数