射频连接器的阻抗原理
射频 阻抗 匹配 计算公式
射频阻抗匹配计算公式射频、阻抗、匹配,这几个词听起来是不是有点让人摸不着头脑?别急,让我来给您好好说道说道其中的计算公式。
咱先来说说啥是射频。
您就想象一下,射频就像是空气中快速传播的“小波浪”,比如您的手机和基站之间传递的信号,那就是射频。
而阻抗呢,您可以把它理解成电流在电路中通行的“阻力”。
这阻力大小不合适,信号传输就会出问题,就像小河流被大石头挡住,水流就不顺畅啦。
那啥叫匹配呢?匹配就是让射频信号能顺顺溜溜地传输,没有阻碍,就好比给小河流挖好了合适的河道,水就能欢快地流淌。
说到射频阻抗匹配的计算公式,常见的有史密斯圆图法、反射系数法等等。
咱先来讲讲史密斯圆图法。
这史密斯圆图就像是一张神奇的地图,您在上面能找到阻抗匹配的答案。
比如说,您知道了输入阻抗和负载阻抗,通过在这圆图上比划比划,就能算出需要添加的元件值来实现匹配。
我记得有一次,我给学生们讲这个知识点。
有个小家伙瞪着大眼睛问我:“老师,这圆图咋这么复杂呀,感觉像个迷宫。
”我笑着告诉他:“别着急,咱一步一步来,就像走迷宫找到了出口一样,会发现其实挺有趣的。
”然后我带着他们一个一个参数地分析,慢慢地,他们脸上露出了恍然大悟的表情。
再来说说反射系数法。
这反射系数就像是信号传输中的“反馈信息”,通过它能知道阻抗匹配的情况。
计算反射系数的公式看起来有点复杂,但是只要理解了其中的原理,也就不那么难了。
总之,射频阻抗匹配的计算公式虽然有点让人头疼,但只要您耐心琢磨,多做几道练习题,就一定能掌握。
就像学骑自行车,一开始可能摇摇晃晃,但多练几次,就能稳稳当当上路啦。
希望我讲的这些能让您对射频阻抗匹配的计算公式有更清楚的了解,加油!。
射频同轴连接器设计理论基础
学习好资料_____________________________________________射频传输线、连接元件和过渡元件简述第一节射频传输线__________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________学习好资料_______________________________________________________________________________________________射频同轴连接器的设计1970.12一、同轴传输线的特性阻抗1 同轴传输线的特性阻抗的一般公式射频同轴连接器由一段同轴传输线、连接机构绝缘支架组成。
详解射频电路中的电阻,电容和电感
详解射频电路中的电阻,电容和电感电阻,电容和电感是电子线路中最常用的元器件,在低频电子线路或者直流电路中,这些元器件的特性很一致。
但是在射频电路中又会是什么情况呢?No.1 电阻电阻是在电子线路中最常用的基础元件之一,基本功能是将电能转换成热产生电压降。
电子电路中,一个或多个电阻可构成降压或分压电路用于器件的直流偏置,也可用作直流或射频电路的负载电阻完成某些特定功能。
通常,主要有以下几种类型电阻:高密度碳介质合成电阻、镍或其他材料的线绕电阻、温度稳定材料的金属膜电阻和铝或铍基材料薄膜片电阻。
这些电阻的应用场合与它们的构成材料、结构尺寸、成本价格、电气性能有关。
在射频/微波电子电路中使用最多的是薄膜片电阻,一般使用表面贴装元件(SMD)。
单片微波集成电路中使用的电阻有三类:半导体电阻、沉积金属膜电阻以及金属和介质的混合物。
物质的电阻的大小与物质内部电子和空穴的迁移率有关。
从外部看,物质的体电阻与电导率σ和物质的体积L×W×H有关,即在射频应用中,电阻的等效电路比较复杂,不仅具有阻值,还会有引线电感和线间寄生电容,其性质将不再是纯电阻,而是“阻”与“抗”兼有,具体等效电路如图2-4所示。
图中Ca表示电荷分离效应,也就是电阻引脚的极板间等效电容;Cb表示引线间电容;L为引线电感。
对于线绕电阻,其等效电路还要考虑线绕部分造成的电感量L1和绕线间的电容C1,引线间电容Cb与内部的绕线电容相比一般较小,可以忽略,等效电路如图2-5所示。
以500Ω金属膜电阻为例(等效电路见图2-4),设两端的引线长度各为2.5cm,引线半径为0.2032mm,材料为铜,已知Ca为5pF,根据式(2-3)计算引线电感,并求出图2-4等效电路的总阻抗对频率的变化曲线,如图2-6所示。
从图2-6中可以看出,在低频率下阻抗即等于电阻R,而随着频率的升高达到10MHz以上,电容Ca的影响开始占优,导致总阻抗降低;当频率达到20GHz左右时,出现了并联谐振点;越过谐振点后,引线电感的影响开始表现出来,阻抗又加大并逐渐表现为开路或有限阻抗值。
射频阻抗相位-概述说明以及解释
射频阻抗相位-概述说明以及解释1.引言1.1 概述射频阻抗相位是指在射频电路中,电流和电压之间存在一定相位差的现象。
相位是描述两个波形在时间上的关系,而阻抗是描述电路对电流和电压的阻碍程度。
射频阻抗相位的研究对于理解和设计射频电路至关重要。
在射频电路中,阻抗的大小和相位的变化会对信号传输和电路性能产生直接影响。
了解和掌握射频阻抗相位的概念和特点,能够帮助我们更好地理解电路中的能量传递和信号处理过程,进而优化电路的性能。
射频阻抗相位的特点一般表现为频率依赖性和相角变化。
频率依赖性指的是射频阻抗相位随着频率的变化而变化,相角的变化可以被用来描述信号的相对延迟或超前现象。
对于特定的电路元件或电路结构,其阻抗相位特性可能还会受到其他因素的影响,如温度、材料特性等。
在射频电路设计中,准确地了解和控制射频阻抗相位是至关重要的。
合理选择和匹配射频阻抗相位可以实现信号的最大传输效率,并减少信号在传输过程中的波动和损耗。
本文将从射频阻抗相位的定义和意义开始介绍,然后深入探讨射频阻抗相位的概念和特点。
最后,我们将总结射频阻抗相位的重要性,并对未来的研究方向进行展望。
通过阅读本文,读者将能够全面了解射频阻抗相位的相关知识,并在实际应用中更好地理解和应用这一概念。
1.2 文章结构本文主要分为三个部分进行阐述,分别是引言、正文和结论。
在引言部分,首先概述了该篇文章的主题——射频阻抗相位,并简要介绍了文章的整体结构。
其次,明确了本文的目的,即通过对射频阻抗相位的探讨,揭示其在相关领域中的重要性和潜在应用价值。
接下来是正文部分,本部分包含了两个主要章节。
首先,在2.1小节,将对射频阻抗的定义和意义进行详细阐述,解释射频阻抗在电子通信、无线电频谱和天线设计等方面的重要作用,以及对系统性能和信号传输质量的影响。
其次,在2.2小节,将对射频阻抗相位的概念和特点进行探讨,解析其与射频信号相位的相关性、频率响应和频域特性等内容。
最后是结论部分,将在3.1小节对射频阻抗相位的重要性进行总结,并指出在未来的研究中该领域仍有一些问题和方向需要进一步探索和解决。
射频连接器工作原理
射频连接器工作原理
射频连接器的工作原理基于射频信号传输的原理,主要包括以下几个方面:
1. 阻抗匹配:射频连接器通过设计合适的阻抗来匹配信号源和负载之间的阻抗,以最大限度地减少反射和信号损耗。
2. 屏蔽和绝缘:射频连接器通常具有屏蔽和绝缘功能,以防止外部干扰和信号串扰,确保信号的清晰传输。
3. 机械结构:射频连接器采用特殊的机械结构,例如螺纹连接或卡口连接,以提供牢固的物理连接,并确保信号传输的稳定性。
4. 同轴传输:射频同轴连接器通过同轴电缆传输信号。
其基本原理是使两个导体之间的电磁场能够连续传输并尽可能少地受到干扰和损耗。
在连接器中,插头和插座均包含中心导体和外壳,当插头插入插座时,针眼和阻碍环之间形成一个无缝的通路,可以传输丰富的高频信号。
为了确保射频连接器的稳定和可靠工作,还需要经过充分的测试和校验。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
射频系统中的50欧姆特性阻抗
射频系统中的50欧姆特性阻抗射频行业里,经常会听到一些说法,这根电缆的特性阻抗是50欧姆,这条微带线的特性阻抗是50欧姆等等。
此时很多初学者或者行业外的人就范嘀咕了:什么??导线的阻抗有50欧姆?那这根导线的质量也太差了吧!什么??一米长阻抗为50欧姆的微波电缆要500rmb??你在逗我吗?没错,射频单盘中的信号走线大多是特性阻抗为50欧姆的微带线;一根一米长,可以传输最高频率为20GHZ信号的50欧姆同轴电缆要500rmb。
造成这些误解的原因,我们要区分两个物理量:一个是阻抗;一个是特性阻抗。
后者相对前者多了特性二字。
阻抗表示导体对电流阻碍作用的大小。
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
电阻的单位是欧姆。
特性阻抗,是射频传输线影响高频电波电压、电流的幅值和相位变化的固有特性,等于各处的电压与电流的比值,特性阻抗的单位也是欧姆。
要理解特性阻抗的概念,我们先要弄清楚什么是传输线。
简单的说,传输线就是能够传输信号的连接线。
电源线,视频线,USB连接线,PCB板上的走线,都可以称为传输线。
如果传输线上传输的信号是低频信号,假设是1KHz,那么信号的波长就是300公里(假设信号速度为光速),即使传输线的长度有1米长,相对于信号来说还是很短的,传输线对信号的幅度和相位影响是很小的。
但是对于高速信号来说,假设信号频率提高到300MHz,信号波长就减小到1米,这时候1米的传输线和信号的波长已经完全可以比较,在传输线上就会存在波动效应,在传输线上的不同点上的电压电流就会不同。
在这种情下,我们就不能忽略传输线对信号造成的影响。
传输线相对信号来说就是一段线,我们要用长线传输里的理论来解决问题。
在传输线是长线的前提下,传输线的模型不再是一根阻抗很低的导线模型,而是分布参数网络。
如图1所示,传输线经常用双线来示意,图1中无穷小长度△z的一段线可以模拟为图2中的一个集总元件电路,其中R,L,G,C为单位长度的量,定义如下:R表示单位长度的串联电阻,单位为/ML表示单位长度的串联电感,单位为H/MG表示单位长度的并联电导,单位为S/MC表示单位长度的并联电容,单位为F/M信号在传输线中传输的过程中,在信号到达的一个点,传输线和参考平面之间会形成电场,会产生电流和电压,电压和电流的比值就是这根导线的特性阻抗Z。
射频同轴连接器特性阻抗的计算
射频同轴连接器特性阻抗的计算文章介绍了射频同轴连接器特性阻抗的计算方法之一,快速简便的获得阻抗值,方便采购与检验等环节。
标签:同轴连接器;射频转接器;特性阻抗;阻抗匹配1 前言微波技术在新世纪得到更广泛的发展,作为微波技术的重要器件射频同轴连接器显得至关重要,选择匹配的连接器可以提高系统的性能。
而作为选择连接器的重要因素,阻抗匹配显得很重要,了解和掌握阻抗的计算方法可以一定程度的保证器件选择、产品进货检验等。
2 射频同轴连接器简介用于射频同轴馈线系统的连接器通称为射频同轴连接器。
射频同轴连接器按连接方式分类为:螺纹式连接器,卡口式连接器,推入式连接器,推入锁紧式连接器。
常用的射频同轴连接器有SMA型、SMB型、SSMB型、N型、BNC型、TNC型等。
射频同轴连接器电气性能方面包括特性阻抗、耐压、最高工作频率等因素,特性阻抗是连接器与传输系统及电缆的阻抗匹配,是选择射频同轴连接器的主要指标,阻抗不匹配会导致系统性能的很大下降。
通过计算的阻抗来选择匹配的连接器,方便采购、检验及设计。
利用射频同轴连接器的结构尺寸计算其阻抗值的方法,快速简便。
3 射频同轴连接器特性阻抗的计算射频同轴连接器的特性阻抗主要依据其外导体的内直径和内导体的外直径以及和填充的介质共同决定的。
如图1所示3.3 实例2BNC 型连接器的特性阻抗:BNC 型连接器使用于低功率,按特性阻抗分为50Ω和75Ω两种。
不同于其它类型连接器的特点是50Ω与75Ω的内导体与外导体的尺寸一样,构成特性阻抗不同的区别在是否填充介质,也就是说有一种阻抗的连接器的填充是空气。
75Ω特性阻抗的连接器没有填充介质,即空气介质(εr=1)。
50Ω特性阻抗的在内外导体之间填充的是常见的聚四氟乙烯介质,εr大约在2.2-2.4之间。
BNC 型连接器外导体的内直径的标称值是6.5mm,内导体的外直径是2.06-2.21mm。
同样对于外导体内直径的标称值由于机加工过程所造成的±0.05mm的误差范围,这样就可以算出在有无介质条件下的BNC 型射频同轴连接器的特性阻抗。
射频微波电阻-概述说明以及解释
射频微波电阻-概述说明以及解释1.引言1.1 概述射频微波电阻是一种在射频和微波电路中广泛应用的电子元器件。
它能够在电路中提供特定的电阻值,并能够有效地限制电流的流动。
射频微波电阻的主要作用是消耗电流的能量,将其转化为热能,以防止其在电路中产生反射和干扰。
射频微波电阻的原理是基于电阻材料的电阻特性和射频微波信号的特点。
电阻材料通常是金属或碳基材料,具有一定的电阻率和频率特性。
当射频微波信号通过电阻材料时,信号中的能量会被电阻材料吸收,使得电流在电路中产生阻碍。
这种阻碍作用能够有效地控制电路中的信号流动,提高电路的稳定性和性能。
射频微波电阻在通信、雷达、无线电、航天等领域中起着非常重要的作用。
在通信系统中,射频微波电阻用于匹配电路,确保信号能够有效地发送和接收。
在雷达系统中,射频微波电阻用于调节波导中的波阻抗,以提高雷达的探测和测量性能。
在航天系统中,射频微波电阻用于抑制电磁干扰,保障航天器的正常运行。
射频微波电阻在未来有着广阔的应用前景。
随着通信技术的不断发展,射频微波电路的需求将越来越大。
人们对于信号传输质量和系统性能的要求也越来越高。
射频微波电阻作为一种关键的电子元器件,将继续发挥着重要的作用,并得到进一步的研究和应用。
综上所述,射频微波电阻是一种在射频和微波电路中广泛应用的电子元器件。
它能够有效地控制电路中的信号流动,提高电路的稳定性和性能。
在通信、雷达、无线电、航天等领域中具有重要的作用,并且在未来有着广阔的应用前景。
1.2 文章结构文章结构是指文章整体呈现的组织框架,它有助于读者理解文章的逻辑结构和内容安排。
本文的结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分是文章的开篇,旨在概述文章的主题,并介绍文章的结构和目的。
在引言中,我们将简要介绍射频微波电阻的定义和原理,以及射频微波电阻在不同领域的应用情况。
正文部分是整篇文章的核心,详细介绍射频微波电阻的定义和原理,以及其在各个领域的应用。
射频同轴连接器特性阻抗的计算
工 业 技 术
射频 同轴连接器特性 阻抗 的计算
岳 磊
( 天津 市德 力电子仪 器有限公 司, 天津 3 0 0 3 9 2 )
摘 要: 文章介绍 了射频同轴连接器特性阻抗的计算方法之一, 快速 简便 的获得 阻抗值 , 方便采购与检验等环节。 关键 词 : 同轴 连接 器 ; 射 频转 接 器 ; 特性 阻抗 ; 阻抗 匹配
频同轴连接器显得至关重要, 选择匹配的连接器可以提高系统的. 眭能。 述条件可以计算出 N型连接器的特性阻抗。下面是计算结果。 而作为选择连接器的重要因素 , 阻抗匹配显得很重要 , 了解和掌握阻抗 内导体外直径为 3 . 0 2 a r m , 外导体内直径为 6 . 9 6 m m是阻抗为 5 0 . 1 ; 的计算方法可以一定程度的保证器件选择、 产品进货检验等。 当两者分别是 3 . 1 5 m m和 7 . 0 6 m m时结果为 4 8 A 2射频 同轴连接器简介 让我们一起来计算—个例子 : 用于射频同轴馈线系统的连接器通称为射频同轴连接器。 以外导体内直径为 6 . 9 6 m m, 内导体外直径为 3 . 0 2 m m为例由于 8 射频 同轴连接器按 连接方式 分类为 :螺纹式连 接器 ,卡 口式连接 1 , 我们将这些数据代人公式( 4 ) 就得到 器, 推人 式连接器 , 推 人锁 紧式连接 器。 Z 0 = 5 9 . 9 5 7 6 L n - - 5 9 . 9 5 7 6 0 . 8 3 4 9 —5 0 . 1  ̄5 0 2 1 常用的射频 同轴连接器有 S M A型 、 S M B型、 S S M B型 、 N型 、 B N C 型、 T N C型等 。 3 _ 3实例 2 射频同轴连接器电气陛能方面包括特性阻抗 、 耐压、 最高工作频率 B N C 型连接器 的特性阻抗 : B N C型连接器使用于低功率 , 按特f 生 阻抗分为 5 0 1 2 和7 5 l l 两种。 等因素 , 特性阻抗是连接器与传输系统及电缆的阻抗匹配, 是选择射频 同轴连接器的主要指标 , 阻抗不匹配会导致系统l 生 能的很大下降。 通过 不 同于其 它类型 连接器 的特 点是 5 0 f l 与7 5 2 的 内导体 与外导 体 的尺 1 构成特 l 生 阻抗不 同的 区别 在是否 填充介质 , 也 就是说 有一种 阻 计算的阻抗来选择匹配的连接器 , 方便采购、 检验及设计。利用射频同 寸一样 , 抗 的连接器 的填充 是空气 。 7 5 1 2 特l 生阻抗的连接器 没有填充介 质 , 即空 轴连接器的结构尺寸计算其阻抗值的方法, 快速简便。 3射频 同 气介质( £ 1 ) 。 5 0 1 1 特陛阻抗的在内外导体之间填充的是常见的聚四氟 £ r 大约在 2 2 _ 之间。B N C型连接器外导体的内直径的标 射频同轴连接器的特『 生 阻抗主要依据其外导体的内直径和内导体 乙烯介质, 称值是 6 . 5 a r m, 内导体的外直径是 2 . 0 6 - 2 . 2 1 m m 。同样对于外导体内直 的外直径以及和填充的介质共同决定的。如图 1 所示 径的标称值由于机加工过程所造成的± 0 . 0 5 a r m的误差范围,这样就可 以算出在有无介质条件下的B N C型射频同轴连接器的特 陛阻抗。 下面 是有 填充介质 时的特 陛阻抗 。 7 5 n( 填充 介质 为空气 , e r = 1 ) : 内导体 外 直径 为 2 . 0 6 m m , 外 导体 内 直径为 6 A 5 是 阻抗为 6 8 A ; 当两 者分 别是 2 . 2 1 mm和 6 . 5 5 m m时结 果为
射频连接器的阻抗原理
阻抗匹配与史密斯(Smith)圆图:基本原理在处理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值。
当然,史密斯圆图不仅能够为我们找出最大功率传输的匹配网络,还能帮助设计者优化噪声系数,确定品质因数的影响以及进行稳定性分析。
图1. 阻抗和史密斯圆图基础基础知识在介绍史密斯圆图的使用之前,最好回顾一下RF环境下(大于100MHz) IC连线的电磁波传播现象。
这对RS-485传输线、PA和天线之间的连接、LNA和下变频器/混频器之间的连接等应用都是有效的。
射频电路中的阻抗共轭匹配
射频电路中的阻抗共轭匹配
在射频(RF)电路中,阻抗匹配是一个关键的概念,它涉及到输入和输出阻抗与传输线特性阻抗之间的匹配。
阻抗匹配可以确保信号在传输过程中不会发生反射,从而提高信号的传输效率和减少功率损耗。
阻抗共轭匹配是阻抗匹配的一种形式,其中源的阻抗和负载的阻抗是彼此的共轭。
在共轭匹配的情况下,源和负载的电压与电流具有相同的幅度和相位。
要实现阻抗共轭匹配,需要调整源或负载的阻抗,以使其与传输线的特性阻抗相匹配。
这通常通过使用阻抗变换器来实现,阻抗变换器可以用于减小或增大阻抗,从而实现源和负载之间的完美匹配。
阻抗共轭匹配在RF电路中非常重要,因为它可以确保最大
功率传输。
当源和负载之间的阻抗不匹配时,信号会发生反射,导致功率损耗和信号失真。
通过实现阻抗共轭匹配,可以最大限度地减少反射,提高信号质量和传输效率。
在设计和优化RF电路时,阻抗匹配和共轭匹配是需要考虑
的重要因素。
通过使用适当的阻抗变换器和调整电路元件的参数,可以确保源和负载之间的阻抗实现共轭匹配,从而提高RF电路
的性能。
射频同轴连接器设计理论基础
射频传输线、连接元件和过渡元件简述第一节射频传输线射频同轴连接器的设计一、同轴传输线的特性阻抗1 同轴传输线的特性阻抗的一般公式射频同轴连接器由一段同轴传输线、连接机构绝缘支架组成。
所以,对同轴传输线的特性阻抗有一个比较全面的了解对射频同轴连接器的设计是非常重要的。
同轴传输线特性阻抗的一般公式:Cj G L j R Z ωω++='0 (1)上式中: Z o ¹—特性阻抗,欧姆R —每单位长度上导体的内部电阻,欧姆/米G —每单位长度上介质的电导,西门子/米L —每单位长度的电感,享/米C —每单位长度的电容,法/米ω=2πff —频率,赫当R=G=0时,公式(1)简化为:CL Z =0 (2) 在微波频率,导体的内部电感是很小的,每单位长度上的电感很接近于每单位长度上的外部电感:dD L ln 21πμ=(3) 上式中: L —每单位长度的外部电感,享/米μІ=μr μo — 介质的导磁率, 享/米μr —介质的相对导磁率μo =4π×10-7—真空导磁率,享/米 D —外导体的内径 d —内导体的外径单位长度的电容可按下计算:dD C /ln 21πε=(4)上式中:C — 每单位长度电容,法/米 ε1 =εr ε0—介质的介电常数,法/米 εr —— 介质的相对介电常数ε0 =1/C o 2μo —真空介电常数,法/米 C O —在真空中的光速 C O =(±)×108,米/秒将公式(3)和(4)代入(2),并只考虑非磁性介质的情况(μr =),可得到:dDZ rln00006.095860.590ε±=(5) 请注意,真空光速:001με=C真空导磁率μo 被任意地规定为严格等于4π×10-7享/米。
根据精确地进行的实验我们知道光速为0±300米/秒,因此,εo 并不严格等于1/36π×10-9,根据公式计算,εo 应为1/π×10-9。
射频干扰加电阻原理
射频干扰加电阻原理
射频干扰是指在无线通信系统中,由于外部电磁波、设备等因素导致原本的信号受到干扰,从而影响通信质量和稳定性的现象。
要解决射频干扰问题,一种常见的方法是利用电阻来消除干扰。
电阻是一种用来限制电流流动的passives元件,它的作用是通过电阻来消耗电能,使电流得到限制。
在解决射频干扰问题中,电阻的作用主要是通过将电能转化为热能来消除干扰信号。
射频干扰加电阻原理的基本思想是在受到干扰的信号路径中加入电阻,使得干扰信号经过电阻后转化为热能被消耗掉,从而减弱或消除干扰信号对原本的信号的影响。
这种方法可以有效地提高通信系统的抗干扰能力,保障通信的质量和稳定性。
在实际应用中,射频干扰加电阻原理通常会通过设计和布局电路来实现。
例如,在无线通信设备中,可以在天线端口或信号输入端口处加入电阻,并根据实际情况选择合适的电阻数值和功率。
另外,还可以通过在电路板上设置电阻网络来实现对射频干扰的抑制。
除了在通信系统中,射频干扰加电阻原理也可以应用于其他领域,比如电子设备的抗干扰设计、无线电频谱管理等方面。
通过合理应用射频干扰加电阻原理,可以有效地提高设备的抗干扰能力,保障设备的正常工作和通信的可靠性。
总之,射频干扰加电阻原理是一种常见且有效的干扰抑制方法,通过加入电阻消耗干扰信号的能量,从而提高通信系统和电子设备的抗干扰能力。
在实际应用中,需要根据具体情况设计和布局电路,选择合适的电阻参数,以实现对射频干扰的有效抑制。
射频导纳 阻抗电桥
射频导纳阻抗电桥射频导纳阻抗电桥是一种用于测量电路中射频信号导纳和阻抗的仪器。
在电子领域中,它被广泛应用于无线通信、雷达系统、天线设计等领域中,对于检测和优化射频电路的性能至关重要。
射频导纳指的是射频信号在电路中流动时的“有效”导纳值。
传统上,导纳是描述交流电路对电流和电压的响应的物理量。
而射频信号由于其高频特性,其流动和传播的方式与直流截然不同,需要特殊的处理方法。
因此,我们引入了射频导纳这个概念,以更好地描述电路对高频信号的响应。
阻抗电桥是用来测量电路中的阻抗的一种电路配置。
在射频导纳测量中,我们需要使用一种专门的电桥结构,称为射频导纳阻抗电桥。
这种电桥能够通过测量电路中的电压和电流的比值,从而计算出电路的导纳和阻抗值。
射频导纳阻抗电桥主要由电感、电容、电阻和变压器等元件组成。
这些元件通过精心设计和配置,使得电桥能够在射频范围内工作,并提供高精度的测量结果。
电桥的工作原理基于交流电路中的电流和电压的相位差,通过调节电桥的电容和电感等参数,使得电流和电压的相位差最小,从而获得准确的导纳和阻抗值。
射频导纳阻抗电桥在实际应用中有着广泛的意义和指导作用。
首先,它能够帮助我们对射频电路进行准确的测量和分析,从而确保电路的性能和稳定性。
其次,它还可以用于射频系统和天线的设计和调试过程中,帮助我们优化系统的传输和接收性能。
此外,射频导纳阻抗电桥还可以用于故障检测和信号质量评估等应用中,对于保证系统的正常运行起到了关键作用。
在使用射频导纳阻抗电桥时,我们需要注意一些要点。
首先,应该选择合适的电桥配置和元件参数,以满足具体测量要求。
其次,需要注意与电桥相关的传输线和连接器的设计和选择,以保证信号传输的稳定性和质量。
最后,我们还应该对电桥进行准确的校准和校验,以确保测量结果的准确性和可靠性。
总之,射频导纳阻抗电桥在射频电路测量和优化中起着重要的作用。
它不仅能够提供准确的导纳和阻抗测量结果,还可以帮助我们对射频系统进行优化和故障诊断。
射频等离子 阻抗匹配
射频等离子阻抗匹配射频(Radio Frequency,简称RF)等离子阻抗匹配是在无线通信领域中非常重要的技术,它对信号传输的稳定性和质量有着直接影响。
为了更好地理解射频等离子阻抗匹配的原理和意义,我们将从基本概念、工作原理、实际应用和调节方法等多个方面进行探讨。
首先,让我们来了解一下射频等离子阻抗匹配的基本概念。
在RF通信系统中,信号的传输需要确保发送器和接收器之间的阻抗匹配,以便实现最大功率的传输和最低的反射损耗。
当发送器和接收器之间的阻抗不匹配时,信号会发生反射和损耗,导致传输存在衰减和失真的问题。
因此,射频等离子阻抗匹配技术的应用,可以使得信号的传输更加稳定和可靠。
那么,射频等离子阻抗匹配是如何工作的呢?其核心原理是使用适当的网络元件,如传输线、衰减器、滤波器等,来调整发送器和接收器之间的阻抗,使其能够互相匹配。
通过这种调整,能够使信号在传输过程中尽量减少反射和衰减的问题,从而保证信号的传递性能和质量。
射频等离子阻抗匹配技术具有广泛的实际应用。
首先,在无线通信系统中,射频等离子阻抗匹配能够提高信号的传输效果,避免信号丢失和失真,从而提供更加稳定和清晰的通信质量。
其次,在射频电子设备中,射频等离子阻抗匹配可以提高电子器件的工作效率和可靠性,减少能量损失和电磁干扰,从而延长设备的使用寿命。
此外,在天线设计和雷达系统中,射频等离子阻抗匹配也起到至关重要的作用,可以有效地提高信号接收和发射的性能。
最后,我们来了解一下射频等离子阻抗匹配的调节方法。
一般来说,调节射频等离子阻抗匹配可以通过两种方式实现,一种是硬件调整,另一种是软件调整。
硬件调整通常涉及设计和调整相关元件的参数和连接方式,如阻抗转换器、匹配网络、衰减器等。
而软件调整则是通过改变相应的软件配置参数,来实现阻抗匹配的调整和优化。
根据具体的应用场景和需求,选择合适的调节方法,能够更好地发挥射频等离子阻抗匹配的效果。
综上所述,射频等离子阻抗匹配作为一项重要的技术,在无线通信领域中发挥着不可或缺的作用。
射频阻抗检测原理
射频阻抗检测原理你可以把射频信号想象成一群超级活跃的小信使,它们在电路里跑来跑去的。
那这个阻抗呢,就像是小信使在路上遇到的各种状况。
比如说,阻抗就像道路的宽窄、路况的好坏。
如果道路很宽很平坦,那小信使们跑起来就很顺畅,这就有点像低阻抗的情况;要是道路又窄又坑洼,小信使们就会磕磕绊绊的,这就类似高阻抗啦。
射频阻抗检测呢,就是想办法搞清楚这些小信使到底遇到了什么样的“路况”。
有一种检测方法就像是给这些小信使装了个小雷达。
这个小雷达可以发射出一种特殊的信号,然后等着信号反射回来。
当信号碰到不同的阻抗的时候,反射回来的信号就会不一样哦。
就好像你对着不同的东西大喊一声,回声也会不同一样。
如果是低阻抗,反射回来的信号就比较弱,因为小信使大部分都顺利通过了;要是高阻抗,就会有很多小信使被挡回来,那反射信号就很强啦。
再打个比方吧,射频信号就像一群小蚂蚁在找食物。
如果它们要经过的地方很容易走,那就是低阻抗,蚂蚁们可以很轻松地来来去去。
但如果有个大障碍物,就像是高阻抗,很多蚂蚁就会被挡回来。
而我们的检测设备就像是在旁边观察的小昆虫学家,通过看有多少蚂蚁被挡回来,就能知道这个障碍物有多厉害,也就是阻抗是多少啦。
还有一种方式呢,是从能量的角度来看。
射频信号带着能量在电路里溜达。
当遇到不同的阻抗时,能量的消耗情况就不一样。
低阻抗的时候,能量消耗得比较少,就像汽车在平坦的公路上开,不需要费太多油;高阻抗的时候呢,能量就会大量地被消耗或者被反射回去,就像汽车在崎岖的山路上开,又费油还可能开不动。
检测设备就像一个很精明的会计,通过计算能量的变化,就能算出这个阻抗的大小。
在实际的射频电路里呀,阻抗的准确检测可重要了呢。
比如说在手机里,射频部分要是阻抗不匹配,那信号就不好,你可能打电话就会有杂音,上网就会很慢。
这就好比是一群快递员要把包裹送到你家,结果路上到处是障碍,包裹就不能及时送到啦。
所以工程师们就得不停地检测和调整这个射频阻抗,让这些小信使能够顺顺利利地把信息传递好。
连接器中屏蔽原理
连接器中屏蔽原理连接器(也称为插头或插座)是一种常见的电子元件,用于连接电路或设备之间的信号传输。
在现代电子设备中,连接器的屏蔽功能越来越重要。
屏蔽原理是指通过特定的设计和材料,将连接器内的信号线与外界的电磁干扰隔离开来,以确保信号传输的稳定和可靠性。
连接器的屏蔽原理主要包括以下几个方面:1. 金属外壳屏蔽:连接器通常由金属外壳和内部导体组成。
金属外壳起到了屏蔽的第一道防线。
金属外壳可以将外界的电磁干扰通过导电性排除在外,从而减少对内部信号的影响。
常见的金属材料有铜、铝等,它们具有较好的导电性能。
2. 屏蔽材料:连接器内部的信号线通常由金属导体组成,为了进一步增强屏蔽效果,常在信号线周围添加屏蔽材料。
屏蔽材料通常是一种导电性能较差的材料,例如铜箔、铝箔等。
屏蔽材料可以阻隔外界电磁波的入侵,减少信号线的干扰。
3. 地线屏蔽:地线是连接器中的重要部分,它起到了屏蔽和接地的双重作用。
连接器中的地线通过与外界的接地连接,形成了一个低阻抗的回路,可以将外界的电磁干扰导入地。
同时,地线还可以将连接器内部的信号线的干扰通过接地排除出去,保证信号传输的稳定性。
4. 屏蔽结构设计:连接器的屏蔽效果还与其结构设计密切相关。
合理的屏蔽结构可以减少电磁波的入侵,提高信号传输的可靠性。
例如,连接器的内部结构应该紧凑,各部分之间应有良好的接触,以减少信号线和外界的电磁干扰。
5. 地线长度控制:连接器中的地线长度对屏蔽效果也有一定影响。
地线的长度应尽量短,以减少电磁波在地线上的传播。
同时,地线的走向也应尽量与信号线相互垂直,以减少干扰。
在实际应用中,连接器的屏蔽原理对于保证信号传输的质量至关重要。
如果连接器的屏蔽效果不好,会导致信号的失真、干扰、丢失等问题,从而影响设备的正常工作。
因此,在选择连接器时,需要注意其屏蔽性能的参数和指标,以确保其满足实际应用需求。
总结起来,连接器的屏蔽原理是通过金属外壳、屏蔽材料、地线屏蔽、屏蔽结构设计和地线长度控制等方法,将连接器内的信号线与外界的电磁干扰隔离开来,确保信号传输的稳定和可靠性。
射频功率电阻
射频功率电阻一、介绍射频功率电阻是一种用于射频电路中的电阻器,用于吸收射频信号的功率。
它通常用于匹配电路、衰减器和功率分配器中,以确保射频系统的性能和稳定性。
二、工作原理射频功率电阻的工作原理可以分为两个方面:阻抗匹配和功率吸收。
1. 阻抗匹配:射频功率电阻需要能够与射频电路中其他元件的阻抗匹配,以避免反射和干扰。
通过调整电阻器的阻值和负载匹配网络设计,可以实现最佳的阻抗匹配效果。
2. 功率吸收:射频功率电阻可以吸收射频信号的功率,将其转化为热量。
这样可以保持信号的幅度稳定,并避免功率反射对射频系统产生损害。
三、射频功率电阻的特性射频功率电阻具有以下几个重要特性: 1. 频率响应:射频功率电阻的工作频率范围通常在几十千赫兹到几千兆赫兹之间。
不同频率范围的功率电阻具有不同的特性,需要根据实际需求选择合适的电阻器。
2. 阻值:射频功率电阻的阻值通常在几欧姆到几百欧姆之间。
根据射频系统的要求,选择合适阻值的电阻器可以确保系统性能的稳定。
3. 耐功率:射频功率电阻需要具备足够的耐功率能力,以防止超过电阻器所能承受的功率而发生损坏。
4. 温度特性:射频功率电阻的阻值通常会受到温度的影响,因此需要关注电阻器的温度系数,以确保在不同工作温度下的稳定性。
四、射频功率电阻的应用射频功率电阻广泛应用于各种射频系统中,包括通信设备、雷达、无线电设备等。
以下是一些常见的应用场景: 1. 匹配电路:射频电路中常常需要进行阻抗匹配,以最大限度地传输能量。
功率电阻可以作为匹配网络的一部分,提供合适的阻抗匹配。
2. 衰减器:在某些场景下,需要对射频信号进行衰减,以避免信号超过系统所能承受的范围。
功率电阻可以用作衰减器的一部分,将多余的信号功率转化为热量。
3. 功率分配器:在某些射频系统中,需要将输入功率分配到多个输出端口上。
功率电阻可以用作功率分配器的一部分,确保各个输出端口得到相应的功率。
五、射频功率电阻的选型选用合适的射频功率电阻对于系统性能和稳定性至关重要。
murata射频连接器工作原理
murata射频连接器工作原理Murata射频连接器是一种用于将电子设备连接到射频模块或天线的重要组件。
它起到信号传输和保护设备的作用,具有高频率、低插入损耗、良好的屏蔽效果等特点。
本文将从Murata射频连接器的工作原理、结构和应用等方面进行介绍。
一、工作原理Murata射频连接器的工作原理基于电磁波传输理论。
当射频信号经过射频模块或天线时,需要通过连接器进行传输。
Murata射频连接器的内部结构包括中心导体、外部导体和绝缘体等部分。
中心导体是连接器的关键部分,通过它实现信号的传输。
中心导体通常采用金属材料,如黄铜或不锈钢,具有良好的导电性能。
信号在中心导体中传输时,会受到一定的电阻和损耗,因此中心导体的设计和材料选择非常重要。
外部导体是为了保护信号免受外界干扰而存在的。
外部导体通常采用金属材料,如铝或镀锡铜等,具有良好的屏蔽效果。
外部导体能够将外界的干扰信号引导到地,从而保证信号的稳定传输。
绝缘体起到隔离和固定中心导体和外部导体的作用。
绝缘体通常采用聚四氟乙烯(PTFE)等材料,具有较好的绝缘性能和机械强度。
绝缘体的选择和设计直接影响到连接器的信号传输性能和可靠性。
二、结构和类型Murata射频连接器的结构多样,常见的有同轴连接器、微波连接器和板上连接器等。
它们根据应用需求和接口标准的不同,具有不同的外形和尺寸。
同轴连接器是最常见的一种连接器类型,它由内导体、绝缘体、外导体和外壳组成。
内导体和外导体之间通过绝缘体隔开,从而实现信号的传输和屏蔽。
同轴连接器常用于电视、通信设备和测试仪器等领域。
微波连接器是一种高频连接器,适用于频率范围较宽的应用。
它通常采用特殊的结构设计和材料选择,以满足高频信号传输的需求。
微波连接器常用于雷达、卫星通信和无线基站等领域。
板上连接器是一种直接焊接在电路板上的连接器,它能够节省空间并提高整体性能。
板上连接器通常采用SMT(表面贴装技术)工艺进行安装,具有良好的可靠性和电气性能。
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阻抗匹配与史密斯(Smith)圆图:基本原理在处理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值。
当然,史密斯圆图不仅能够为我们找出最大功率传输的匹配网络,还能帮助设计者优化噪声系数,确定品质因数的影响以及进行稳定性分析。
图1. 阻抗和史密斯圆图基础基础知识在介绍史密斯圆图的使用之前,最好回顾一下RF环境下(大于100MHz) IC连线的电磁波传播现象。
这对RS-485传输线、PA和天线之间的连接、LNA和下变频器/混频器之间的连接等应用都是有效的。
大家都知道,要使信号源传送到负载的功率最大,信号源阻抗必须等于负载的共轭阻抗,即:R S + jXS= RL- jXL图2. 表达式RS + jXS= RL- jXL的等效图在这个条件下,从信号源到负载传输的能量最大。
另外,为有效传输功率,满足这个条件可以避免能量从负载反射到信号源,尤其是在诸如视频传输、RF或微波网络的高频应用环境更是如此。
史密斯圆图史密斯圆图是由很多圆周交织在一起的一个图。
正确的使用它,可以在不作任何计算的前提下得到一个表面上看非常复杂的系统的匹配阻抗,唯一需要作的就是沿着圆周线读取并跟踪数据。
史密斯圆图是反射系数(伽马,以符号Γ表示)的极座标图。
反射系数也可以从数学上定义为单端口散射参数,即s11。
史密斯圆图是通过验证阻抗匹配的负载产生的。
这里我们不直接考虑阻抗,而是用反射系数ΓL,反射系数可以反映负载的特性(如导纳、增益、跨导),在处理RF频率的问题时ΓL更加有用。
我们知道反射系数定义为反射波电压与入射波电压之比:图3. 负载阻抗负载反射信号的强度取决于信号源阻抗与负载阻抗的失配程度。
反射系数的表达式定义为:由于阻抗是复数,反射系数也是复数。
为了减少未知参数的数量,可以固化一个经常出现并且在应用中经常使用的参数。
这里Z(特性阻抗)通常为常数并且是实数,是常用的归一化标准值,如50Ω、75Ω、100Ω和600Ω。
于是我们可以定义归一化的负载阻抗:据此,将反射系数的公式重新写为:从上式我们可以看到负载阻抗与其反射系数间的直接关系。
但是这个关系式是一个复数,所以并不实用。
我们可以把史密斯圆图当作上述方程的图形表示。
为了建立圆图,方程必需重新整理以符合标准几何图形的形式(如圆或射线)。
首先,由方程2.3求解出;并且令等式2.5的实部和虚部相等,得到两个独立的关系式:重新整理等式2.6,经过等式2.8至2.13得到最终的方程2.14。
这个方程是在复平面(Γr, Γi)上、圆的参数方程(x - a)² + (y - b)² = R²,它以[r/(r + 1), 0]为圆心,半径为1/(1 + r)。
更多细节参见图4a。
图4a. 圆周上的点表示具有相同实部的阻抗。
例如,r = 1的圆,以(0.5, 0)为圆心,半径为0.5。
它包含了代表反射零点的原点(0, 0) (负载与特性阻抗相匹配)。
以(0, 0)为圆心、半径为1的圆代表负载短路。
负载开路时,圆退化为一个点(以1, 0为圆心,半径为零)。
与此对应的是最大的反射系数1,即所有的入射波都被反射回来。
在作史密斯圆图时,有一些需要注意的问题。
下面是最重要的几个方面:∙所有的圆周只有一个相同的,唯一的交点(1, 0)。
∙代表0Ω、也就是没有电阻(r = 0)的圆是最大的圆。
∙无限大的电阻对应的圆退化为一个点(1, 0)∙实际中没有负的电阻,如果出现负阻值,有可能产生振荡。
∙选择一个对应于新电阻值的圆周就等于选择了一个新的电阻。
作图经过等式2.15至2.18的变换,2.7式可以推导出另一个参数方程,方程2.19。
同样,2.19也是在复平面(Γr, Γi)上的圆的参数方程(x - a)² + (y - b)² = R²,它的圆心为(1, 1/x),半径1/x。
更多细节参见图4b。
图4b. 圆周上的点表示具有相同虚部x的阻抗。
例如,× = 1的圆以(1, 1)为圆心,半径为1。
所有的圆(x为常数)都包括点(1, 0)。
与实部圆周不同的是,x既可以是正数也可以是负数。
这说明复平面下半部是其上半部的镜像。
所有圆的圆心都在一条经过横轴上1点的垂直线上。
完成圆图为了完成史密斯圆图,我们将两簇圆周放在一起。
可以发现一簇圆周的所有圆会与另一簇圆周的所有圆相交。
若已知阻抗为r + jx,只需要找到对应于r和x的两个圆周的交点就可以得到相应的反射系数。
可互换性上述过程是可逆的,如果已知反射系数,可以找到两个圆周的交点从而读取相应的r和×的值。
过程如下:∙确定阻抗在史密斯圆图上的对应点∙找到与此阻抗对应的反射系数(Γ)∙已知特性阻抗和Γ,找出阻抗∙将阻抗转换为导纳∙找出等效的阻抗∙找出与反射系数对应的元件值(尤其是匹配网络的元件,见图7)推论因为史密斯圆图是一种基于图形的解法,所得结果的精确度直接依赖于图形的精度。
下面是一个用史密斯圆图表示的RF应用实例:例:已知特性阻抗为50Ω,负载阻抗如下:Z 1 = 100 + j50ΩZ2= 75 - j100ΩZ3= j200ΩZ4= 150ΩZ 5 = ∞ (an open circuit) Z6= 0 (a short circuit) Z7= 50ΩZ8= 184 - j900Ω对上面的值进行归一化并标示在圆图中(见图5):z 1 = 2 + j z2= 1.5 - j2 z3= j4 z4= 3z 5 = 8 z6= 0 z7= 1 z8= 3.68 - j18图5. 史密斯圆图上的点现在可以通过图5的圆图直接解出反射系数Γ。
画出阻抗点(等阻抗圆和等电抗圆的交点),只要读出它们在直角坐标水平轴和垂直轴上的投影,就得到了反射系数的实部Γr和虚部Γi (见图6)。
该范例中可能存在八种情况,在图6所示史密斯圆图上可以直接得到对应的反射系数Γ:Γ1 = 0.4 + 0.2j Γ2 = 0.51 - 0.4j Γ3 = 0.875 + 0.48j Γ4 = 0.5Γ5 = 1 Γ6 = -1 Γ7 = 0 Γ8 = 0.96 - 0.1j图6. 从X-Y轴直接读出反射系数Γ的实部和虚部用导纳表示史密斯圆图是用阻抗(电阻和电抗)建立的。
一旦作出了史密斯圆图,就可以用它分析串联和并联情况下的参数。
可以添加新的串联元件,确定新增元件的影响只需沿着圆周移动到它们相应的数值即可。
然而,增加并联元件时分析过程就不是这么简单了,需要考虑其它的参数。
通常,利用导纳更容易处理并联元件。
我们知道,根据定义Y = 1/Z,Z = 1/Y。
导纳的单位是姆欧或者Ω-1 (早些时候导纳的单位是西门子或S)。
并且,如果Z是复数,则Y也一定是复数。
所以Y = G + jB (2.20),其中G叫作元件的“电导”,B称“电纳”。
在演算的时候应该小心谨慎,按照似乎合乎逻辑的假设,可以得出:G = 1/R及B = 1/X,然而实际情况并非如此,这样计算会导致结果错误。
,得出y = g + jb。
但是如何计算反射系数呢?通过下面的式子进行推导:用导纳表示时,第一件要做的事是归一化, y = Y/Y结果是G的表达式符号与z相反,并有Γ(y) = -Γ(z)。
如果知道z,就能通过将的符号取反找到一个与(0, 0)的距离相等但在反方向的点。
围绕原点旋转180°可以得到同样的结果(见图7)。
图7. 180°度旋转后的结果当然,表面上看新的点好像是一个不同的阻抗,实际上Z和1/Z表示的是同一个元件。
(在史密斯圆图上,不同的值对应不同的点并具有不同的反射系数,依次类推)出现这种情况的原因是我们的图形本身是一个阻抗图,而新的点代表的是一个导纳。
因此在圆图上读出的数值单位是西门子。
尽管用这种方法就可以进行转换,但是在解决很多并联元件电路的问题时仍不适用。
导纳圆图在前面的讨论中,我们看到阻抗圆图上的每一个点都可以通过以Γ复平面原点为中心旋转180°后得到与之对应的导纳点。
于是,将整个阻抗圆图旋转180°就得到了导纳圆图。
这种方法十分方便,它使我们不用建立一个新图。
所有圆周的交点(等电导圆和等电纳圆)自然出现在点(-1, 0)。
使用导纳圆图,使得添加并联元件变得很容易。
在数学上,导纳圆图由下面的公式构造:解这个方程:接下来,令方程3.3的实部和虚部相等,我们得到两个新的独立的关系:从等式3.4,我们可以推导出下面的式子:它也是复平面(Γr, Γi)上圆的参数方程(x - a)² + (y - b)² = R² (方程3.12),以[g/(g + 1), 0]为圆心,半径为1/(1 + g)。
从等式3.5,我们可以推导出下面的式子:同样得到(x - a)² + (y - b)² = R²型的参数方程(方程3.17)。
求解等效阻抗当解决同时存在串联和并联元件的混合电路时,可以使用同一个史密斯圆图,在需要进行从z到y或从y到z的转换时将图形旋转。
= 50Ω进行了归一化)。
串联电抗(x)对电感元件而言为正数,对电容元件而言为负数。
而考虑图8所示网络(其中的元件以Z电纳(b)对电容元件而言为正数,对电感元件而言为负数。