实验一 阻抗匹配 实验报告

实验一 :阻抗匹配 实验报告

一、实验目的

1. 了解基本的阻抗匹配理论及阻抗变换器的设计方法。

2. 利用实验模组实际测量以了解匹配电路的特性。

二、实验内容

1、型阻抗转换器的S11及S21测量以了解Π型阻抗匹配电路的特性；测量MOD-2B: T 型阻抗转换器的S11及S21测量以了解T 型阻抗匹配电路的特性。 二、试验仪器

项次 设 备 名 称 数 量 备 注

1 MOTECH RF2000 测量仪 1套 亦可用网络分析仪

2 阻抗交换器模组 1组 RF2KM2-1A

(T 型，π型 3 50ΩBNC 连接线 2条 CA-1、CA-2 4

1M Ω BNC 连接线

2条

CA-3、CA-4

三、实验原理

（一） 基本阻抗匹配理论：

如图2-1（a ）所示：输入信号经过传输以后，其输出功率与输入功率之间存在以下关系，信号的输出功率直接决定于输入阻抗与输出阻抗之比。

in out S

S

in S L L

L S S

L P k k

P R V P R k R R R R V R I Pout ⋅+=

⇒=⋅=⋅+=⋅=2

2

2

2

2)

1()(

当R L =R S 时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。 阻抗匹配电路也可以称为阻抗变换器。

（二)阻抗匹配电路 T 型阻抗匹配电路：

Rs

RL

Vs

V out

π 型阻抗匹配电路：

五、实验步骤

1、测量T 型阻抗转换器的S11及S21，了解T 型阻抗匹配电路的特性；测量π型阻抗转换器的S11及S21，了解π型阻抗匹配电路的特性。

2、准备 电脑、RF2000、连线、50Ω电阻等。

3、将RF-2000频段设定为Band3，将信号输入T 型阻抗转换器，再连接50Ω电阻，测量S11、S21；移除 电阻，并将信号输回FR2000，测量S11、S21。记录实验结果。

4、将RF-2000频段设定为Band3，将信号输入π型阻抗转换器，再连接50Ω电阻，测量S11、S21；移除 电阻，并将信号输回FR2000，测量S11、S21。记录实验结果。

六、实验内容记录 一．T 型：

(1)连接50Ω 电阻：

R S

Vs

R S

R L

Pout

R L

X S1

X P1

图 2-4(a) 型 匹 配 电 路 X P2

X S2

R

(2)不接50Ω电阻：

二．π型：

(1)连接50Ω电阻：

(2)不接50Ω电阻：

七、实验结果分析

负载与传输系统的匹配，就是要消除负载的反射，由实验可知，信号通过T型、π型阻抗转换器时，衰减几乎为零，而通过50Ω电阻时信号衰减约为1000倍。所以在传输系统与负载连接时，在其间连接一个阻抗转换器，消除负载的反射。