第八讲 微带匹配电路_单枝节匹配电路汇总
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微波技术与天线-第三章匹配理论
复习——终端开路/短路时传输线阻抗特性
1 l 8 3 l 8
a)
Zin jZ0 Zin jZ0 Zin
等价电感
b)
等价电容
c)
l
1 4
等价开路
11
微波技术与天线-第三章匹配理论
复习——终端开路/短路时传输线阻抗特性
12
微波技术与天线-第三章匹配理论
Байду номын сангаас
3.4、微带型匹配电路
13
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
lL
ls
lL
Z in
Z0L
ZL
Z0s
开路线 或短路线
Z in
ls Z0s
Z0L
开路线 或短路线
ZL
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
• 单枝节匹配电路——并联短截线
d
Y0
Y0
开路或短 路短截线
Y0
1 l Y z
d
Z0
Z0
ZL
Z0
开路或短 路短截线
l
Z
1 Y
基本思想： 选择长度d，使得距离 负载d处，输入阻抗为 Z0＋jX的形式；然后选 择短截线的长度l，使 其输入电抗为－jX，即 达到匹配的条件。
两电路等效条件
X L Z 0 sin l BC l Y0tg 2 2
l
1
arcsin
XL Z0
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
T型网络的传输线方程为
1 1 B X V1 2 C L I1 jBC
等价条件
XL j 2 0.5BC X L V2 2 1 I2 1 BC X L 2
1.微带开路 由于边缘效应，出现电容，可用一段理想开路等效。 实际的开路线比理想开路线短：
4 A 2W g 2 A l arc cot cot A 2W 2 g
其中A
2h
ln 2
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
2.微带间隙
cos l V1 j 1 sin l I1 Z 0
jZ0 sin l V2 cos l I2
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
传输线的等效结构
微带线的等效电路图1 利用基尔霍夫定律可得：
3.4、微带型匹配电路
3.4.1微带线构成的电感和电容
V z A1e j z A2 e j z 1 j z j z I z A e A e 1 2 Z0
VL Z 0 I L j L e 2 V Z 0 I L j L A2 L e 2 A1
Z in jZ 0 cot l jZ 0 cot
当
n n 1 l 2 2 4
2 l
jX in
可用终端开路的传输线代替并联电容元件，在smith圆图上 顺时针转动。
1 l 8
a)
Zin jZ0
等价电容
微波技术与天线-第三章匹配理论
9
复习——终端开路/短路时传输线阻抗特性
b) 3 l 8 l 1 4
Zin jZ0 Zin 0
等价电感
c)
等价短路
（2）传输线终端短路时，输入阻抗为
Z in jZ 0 tan l jZ 0 tan
当
10
2 l
jX in
n n 1 l 2 2 4
可代替并联电感，在圆图上面逆时针转动。
微带线的等效电路图2
1 1 B X jX C L L V2 V1 2 I1 j 1 B 2 0.5B X 1 1 B X I 2 C C L C L 2 2
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
3.微带拐90度角 若果是等宽度的线，45度切角，斜边为1.5W~1.8W之间；宽度不等90度拐角， 则切角的直边为各自宽度的0.565倍左右效果较好。
3.4.3单枝节匹配电路
先复习一下传输线的特殊情况。
微波技术与天线-第三章匹配理论
复习——终端开路/短路时传输线阻抗特性
（1）传输线终端开路时，输入阻抗为
YL
基本思想： 选择长度d，使得距离 负载d处，输入导纳为 Y0＋jB的形式，实现实 部匹配；然后选择短截 线的长度l，使其输入 电纳为－jB，实现虚部 匹配，即达到匹配的条 件。
问题——求解短截线距离负载的距离d和短截线长度l。
15 微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
• 单枝节匹配电路——串联短截线
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
利用欧拉公式得到
V d VL cos l jZ 0 sin l I L 1 I d j sin l VL cos l I L Z0
把d出看成端口1，负载处看成端口2，则写成矩阵的形式有：
BC Y0 sin l XL l Z 0tg 2 2
l
1
arcsin
BC Y0
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
1、对于高阻抗线（ Z0 80 ），如果传输线电长度短于0.125，则传输线可等效为 串联电感。 2、对于短低阻抗线，则可等效为并联电容。
3.4.2微带的非连续性
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
VL Z 0 I L j L l VL Z 0 I L j L l V L l e e 2 2 VL Z 0 I L j L l VL Z 0 I L j L l I L l e e 2 2 VL Z 0 I L j d VL Z 0 I L j d V d e e 2 2 VL Z 0 I L j d VL Z 0 I L j d I d e e 2 2
复习——终端开路/短路时传输线阻抗特性
1 l 8 3 l 8
a)
Zin jZ0 Zin jZ0 Zin
等价电感
b)
等价电容
c)
l
1 4
等价开路
11
微波技术与天线-第三章匹配理论
复习——终端开路/短路时传输线阻抗特性
12
微波技术与天线-第三章匹配理论
Байду номын сангаас
3.4、微带型匹配电路
13
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
lL
ls
lL
Z in
Z0L
ZL
Z0s
开路线 或短路线
Z in
ls Z0s
Z0L
开路线 或短路线
ZL
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
• 单枝节匹配电路——并联短截线
d
Y0
Y0
开路或短 路短截线
Y0
1 l Y z
d
Z0
Z0
ZL
Z0
开路或短 路短截线
l
Z
1 Y
基本思想： 选择长度d，使得距离 负载d处，输入阻抗为 Z0＋jX的形式；然后选 择短截线的长度l，使 其输入电抗为－jX，即 达到匹配的条件。
两电路等效条件
X L Z 0 sin l BC l Y0tg 2 2
l
1
arcsin
XL Z0
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
T型网络的传输线方程为
1 1 B X V1 2 C L I1 jBC
等价条件
XL j 2 0.5BC X L V2 2 1 I2 1 BC X L 2
1.微带开路 由于边缘效应，出现电容，可用一段理想开路等效。 实际的开路线比理想开路线短：
4 A 2W g 2 A l arc cot cot A 2W 2 g
其中A
2h
ln 2
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
2.微带间隙
cos l V1 j 1 sin l I1 Z 0
jZ0 sin l V2 cos l I2
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
传输线的等效结构
微带线的等效电路图1 利用基尔霍夫定律可得：
3.4、微带型匹配电路
3.4.1微带线构成的电感和电容
V z A1e j z A2 e j z 1 j z j z I z A e A e 1 2 Z0
VL Z 0 I L j L e 2 V Z 0 I L j L A2 L e 2 A1
Z in jZ 0 cot l jZ 0 cot
当
n n 1 l 2 2 4
2 l
jX in
可用终端开路的传输线代替并联电容元件，在smith圆图上 顺时针转动。
1 l 8
a)
Zin jZ0
等价电容
微波技术与天线-第三章匹配理论
9
复习——终端开路/短路时传输线阻抗特性
b) 3 l 8 l 1 4
Zin jZ0 Zin 0
等价电感
c)
等价短路
（2）传输线终端短路时，输入阻抗为
Z in jZ 0 tan l jZ 0 tan
当
10
2 l
jX in
n n 1 l 2 2 4
可代替并联电感，在圆图上面逆时针转动。
微带线的等效电路图2
1 1 B X jX C L L V2 V1 2 I1 j 1 B 2 0.5B X 1 1 B X I 2 C C L C L 2 2
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
3.微带拐90度角 若果是等宽度的线，45度切角，斜边为1.5W~1.8W之间；宽度不等90度拐角， 则切角的直边为各自宽度的0.565倍左右效果较好。
3.4.3单枝节匹配电路
先复习一下传输线的特殊情况。
微波技术与天线-第三章匹配理论
复习——终端开路/短路时传输线阻抗特性
（1）传输线终端开路时，输入阻抗为
YL
基本思想： 选择长度d，使得距离 负载d处，输入导纳为 Y0＋jB的形式，实现实 部匹配；然后选择短截 线的长度l，使其输入 电纳为－jB，实现虚部 匹配，即达到匹配的条 件。
问题——求解短截线距离负载的距离d和短截线长度l。
15 微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
• 单枝节匹配电路——串联短截线
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
利用欧拉公式得到
V d VL cos l jZ 0 sin l I L 1 I d j sin l VL cos l I L Z0
把d出看成端口1，负载处看成端口2，则写成矩阵的形式有：
BC Y0 sin l XL l Z 0tg 2 2
l
1
arcsin
BC Y0
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
1、对于高阻抗线（ Z0 80 ），如果传输线电长度短于0.125，则传输线可等效为 串联电感。 2、对于短低阻抗线，则可等效为并联电容。
3.4.2微带的非连续性
微波技术与天线-第三章匹配理论
3.4、微带型匹配电路
VL Z 0 I L j L l VL Z 0 I L j L l V L l e e 2 2 VL Z 0 I L j L l VL Z 0 I L j L l I L l e e 2 2 VL Z 0 I L j d VL Z 0 I L j d V d e e 2 2 VL Z 0 I L j d VL Z 0 I L j d I d e e 2 2