阻抗匹配网络的计算
一种自动阻抗匹配算法
一种自动阻抗匹配算法自动阻抗匹配算法是一种通过改变电路中的匹配网络元件来实现电路的最大功率传输的过程。
在电子设备设计和射频通信中，自动阻抗匹配算法被广泛应用于实现最佳的信号传输和功率传输。
一种常用的自动阻抗匹配算法是反射系数法（ReflectiveCoefficient Algorithm）。
这种算法可以通过衡量电路输入和输出的反射系数来评估电路阻抗的匹配程度，并根据评估结果调整匹配网络元件的数值以达到最佳匹配。
反射系数法的基本思想是，通过改变匹配网络元件的数值来最小化输入和输出端口的反射系数。
在开始时，可以将匹配网络元件的初始值设为一个合适的中间值，然后根据反射系数的测量结果逐步调整元件数值。
具体实现的步骤如下：1.初始化匹配网络元件的数值。
可以根据设计需求和电路特性来确定初始值，一般选取一个合适的中间值。
2.测量输入和输出端口的反射系数。
使用一对反射系数测量装置(例如反射计)来测量输入和输出端口的反射系数。
通过测量结果来评估目前的阻抗匹配情况。
3.判断匹配程度。
根据测量结果，判断当前阻抗匹配的程度。
通常可以将反射系数的大小和相位信息用来判断匹配情况。
如果反射系数过大，说明匹配不良，需要调整匹配网络元件的数值。
4.调整匹配网络元件数值。
根据判断结果，适当调整匹配网络元件的数值。
可以通过改变电感或电容的数值来调整反射系数的大小和相位信息。
5.重复步骤2至4、反复测量反射系数、判断匹配程度和调整匹配网络元件的数值，直到达到最佳匹配。
反射系数法的优点是简单易懂，容易实现。
但是该算法也有一些不足之处，例如可能会陷入局部最优解，导致匹配结果并不是全局最优。
因此，在实际应用中，可以结合其他优化算法（如基于信号源匹配的算法、遗传算法等）来进一步提高匹配的精度和效果。
除了反射系数法，还有其他一些自动阻抗匹配算法，如功率传输匹配法、Smith图法等。
每种算法都有其适用的场景和特点，可以根据具体应用需求选择合适的算法。
ADS仿真作业用LC元件设计L型的阻抗匹配网络
用LC元件设计L型的阻抗匹配网络一设计要求：用分立LC设计一个L型阻抗匹配网络，使阻抗为乙=25-j*15 Ohm的信号源与阻抗为Z L=100-j*25 Ohm的负载匹配，频率为50Mhz（L节匹配网络）二阻抗匹配的原理用两个电抗元件设计L型的匹配网络，应该是匹配网络设计中最简单的一种，但仅适用于较小的频率和电路尺寸的范围，即L型的匹配网络有其局限性在RF理论中，微波电路和系统的设计（包括天线，雷达等），不管是无源电路还是有源电路，都必须考虑他们的阻抗匹配（impeda nee matchi ng ）问题。
阻抗匹配网络是设计微波电路和系统时采用最多的电路元件。
其根本原因是微波电路传输的是电磁波，不匹配会引起严重的反射，致使严重损耗。
所以在设计时，设计一个好的阻抗匹配网络是非常重要的。
阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种工作状态。
对于不同特性的电路，匹配条件是不一样的。
在纯电阻电路中，当负载电阻等于激励源内阻时，则输出功率为最大，这种工作状态称为匹配，否则称为失配。
根据最大功率传输定理，要获得信号源端到负载端的最大传输功率，需要满足信号源阻抗与负载阻抗互为共轭的条件，即R S iX R L iX L。
若电路为纯电阻电路则X S = X L = 0，即R s =R L。
而此定理表现在高频电路上，则是表示无反射波，即反射系数为0.值得注意的是，要得到最佳效率的能量传输并不需要负载匹配，此条件只是避免能量从负载端到信号源端形成反射的必要条件。
当RL=Rs时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。
无论负载电阻大于还是小于信号源内阻，都不可能使负载获得最大功率，且两个电阻值偏差越大，输出功率越小.阻抗匹配是无线电技术中常见的一种工作状态，它反映了输人电路与输出电路之间的功率传输关系。
当电路实现阻抗匹配时，将获得最大的功率传输。
反之，当电路阻抗失配时，不但得不到最大的功率传输，还可能对电路产生损害。
阻抗匹配网络口诀及解释
解释
（3）要算Q值， (大/小)把1减 -----Q值总
等于大电阻除以小电阻然后减1，然后整体 开平方
（4）增载全并联，减载全串联；不管串与 并，二者要不同 ----想要使等效负载比现在 大，所搭建的匹配网络最后一定要能等效成 一个并联谐振回路，因此，该回路必然是先 串联一个元件，然后再并联一个元件。不管 何种情况，所串与所并的必然是不同的元件。
阻抗匹配网络口诀及解释
董志华 2017.Байду номын сангаас3.02
口诀
先串然后并，负载向上增；先并然后串，负 载向下减；要算Q值，(大/小)把1减；增载 全并联，减载全串联；不管串与并，二者要 不同。
解释
（1）先串然后并，负载向上增----先串联一个元件 （感或容）再并联一个元件（感或容） ，网络所呈 现的等效负载要增大 （2）先并然后串，负载向下减----先并联一个元件 （感或容）再串联一个元件（感或容） ，网络所 呈现的等效负载要减小
阻抗匹配计算公式si9000
阻抗匹配计算公式si9000概述本文档将介绍阻抗匹配计算公式s i9000的基本原理和使用方法。
阻抗匹配是电子电路设计中常用的技术，用于优化信号传输和减少反射。
什么是阻抗匹配阻抗匹配是一种通过调整电路中的阻抗，使其与信号源或负载的阻抗相匹配的技术。
当信号在电路中传输时，如果信号源和负载之间的阻抗不匹配，会导致信号的反射和损耗。
而通过阻抗匹配，可以最大限度地提高信号传输的效率和质量。
阻抗匹配原理阻抗匹配的基本原理是利用电路中的传输线特性以及一些补偿元件，调整输入和输出阻抗，使其与信号源或负载的阻抗相等。
这样可以使信号在电路中无反射地传输，并最大限度地传递能量。
常用的阻抗匹配方法包括使用传输线、补偿电容和电感元件等。
通过合理选择这些元件的数值和布局，可以实现阻抗匹配，并优化电路的性能。
阻抗匹配计算公式si9000s i9000是一种常用的阻抗匹配计算公式，可以用于计算阻抗匹配网络的参数。
以下是s i9000的计算公式：s i9000=(Z2-Z0)/(Z2+Z0)其中，s i9000表示阻抗匹配系数，Z2表示负载阻抗，Z0表示信号源的阻抗。
使用方法使用阻抗匹配计算公式s i9000，可以快速计算阻抗匹配网络的参数。
以下是使用s i9000的步骤：1.确定信号源的阻抗Z0和负载阻抗Z2的数值。
2.将上述数值代入si9000的计算公式中。
3.计算公式给出的si9000值即为阻抗匹配系数。
根据阻抗匹配系数，可以选择合适的补偿元件，并根据其数值和布局，调整电路的阻抗，以实现阻抗匹配。
注意事项在使用阻抗匹配计算公式si9000时，需要注意以下事项：1.确保输入的阻抗数值准确无误。
2.选择合适的补偿元件时，考虑其频率响应和功耗等因素。
3.进行阻抗匹配时，应综合考虑整个电路的性能和稳定性。
总结阻抗匹配计算公式si9000是一种实用工具，可用于优化电路的阻抗匹配。
通过合理选择补偿元件，可以实现阻抗的匹配并提高信号传输的效率。
天线调谐器T形阻抗匹配网络参数估算
天线调谐器T形阻抗匹配网络参数估算作者：李引凡陈政邱洪云来源：《现代电子技术》2013年第08期摘要：介绍了天线调谐器T形匹配网络的结构组成和元件配置；在给定VSWR门限值的条件下，定量分析了匹配网络中各元件的最小取值所必须满足的取值范围，得出了合理的估算值。
对于决定网络匹配范围的各元件的最大取值，则依据天线输入阻抗的变化范围，给出了初步的估算值。
通过对以上两类参数的估算，为天线调谐器调谐算法的设计和整备性能指标的实现提供了参考依据。
关键词：天线调谐器；阻抗匹配网络；电压驻波比；天线输入阻抗中图分类号： TN820.8⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）08⁃0007⁃03天线调谐器阻抗匹配网络用于实现天线输入阻抗和发射机输出阻抗之间的匹配，以实现信号功率的高效传输[1]。
阻抗匹配网络的参数设置（取值步进和取值范围）将会极大地影响天线调谐器调谐算法的设计以及性能指标的实现。
阻抗匹配网络的形式包括基本型Г形和反Г形及其扩展型Π形和T形。
Г形和反Г形网络的匹配范围不能覆盖整个阻抗复平面，因此在天线调谐器中的应用具有局限性（如中长波天调等特殊场合）；Π形和T形网络的匹配范围则可以覆盖整个阻抗复平面，因此对其参数设置的分析更具参考性和普遍性。
由于分析方法的类似，文章仅对T形网络参数设置进行分析，Π形网络的分析可参考相关文献。
1 阻抗匹配网络1.1 网络结构L⁃C⁃L′型网络[2]是最常见的T形阻抗匹配网络，如图1所示。
令天线的输入阻抗为[Za′]，经[L′]匹配后的输入阻抗为[Za]，经网络匹配后的输入阻抗为[Zin]，三者满足关系式（1）和式（2）：[Zin=11Za+jωC+jωL] （1）式中：[Za=Za′+jωL′] （2）当网络完全匹配时，有[Zin=Rg]（通常[Rg=50 Ω]），对式（1）进行重写可得：[Za=11Rg-jωL-jωC] （3）对式（3）进行：[Ra=Rg（1-ω2LC）2-（ωCRg）2Xa=ωC（（ωL）2+R2g）-ωL（1-ω2LC）2-（ωCRg）2] （4）进一步可得：[ωC=ωL+（（ωL）2+R2g）RgRa-R2g（ωL）2+R2g，Ra≤RgωL±（（ωL）2+R2g）RgRa-R2g（ωL）2+R2g， Ra>Rg] （5）令[L]和[C]的取值范围为0～∞，通过式（4）可以求得L⁃C型反Г形网络的匹配区域[3⁃4]为：[Xa≥Ra（Rg-Ra），Ra≤RgXa∈（-∞，+∞）， Ra>Rg] （6）重写式（2）可得：[ωL′=Xa-Xa′]（7）反Г形网络通过接入[L′]形成T形网络，其匹配区域也由式（6）扩展到整个阻抗复平面（当[L′]取值范围为0～∞时）。
阻抗变换器的计算
阻抗变换器的计算
阻抗变换器是一种电路，用于将一个电路的阻抗转换为另一个电路的阻抗。
常见的阻抗变换器有匹配变压器、阻抗匹配网络和阻抗转换器等。
1.输入阻抗和输出阻抗的定义：输入阻抗是指在输入端看到的阻抗，输出阻抗是指在输出端看到的阻抗。
2.选择变压器的变比：根据输入阻抗和输出阻抗的比例，选择变压器的变比。
变压器变比的计算公式为：变比=√(输出阻抗/输入阻抗)。
3.计算变压器的绕组数量：根据变压器的变比和输入输出阻抗的数量关系，计算出变压器的绕组数量。
若输入阻抗和输出阻抗的数量相等，则变压器只需要一个绕组。
若输入阻抗的数量大于输出阻抗的数量，则变压器需要多个绕组。
4.计算变压器的绕组比例：根据变压器的变比和绕组数量，计算出每个绕组的绕组比例。
如果有多个绕组，则每个绕组的绕组比例相同。
5.计算变压器的实际变比：根据变压器的绕组数量和绕组比例，计算出变压器的实际变比。
实际变比等于变压器的变比乘以绕组比例。
6.计算变压器的电压比例：根据变压器的实际变比，计算出变压器的电压比例。
需要注意的是，在实际应用中，还需要考虑变压器的额定功率和绕组之间的互感等因素，以确保阻抗变换器的稳定性和性能。
阻抗匹配计算公式 zhihu
阻抗匹配计算公式 zhihu
阻抗匹配是指将两个电路或者电器的阻抗设为相等或符合某种条件的情况，从而实现功率传输的最大化或者信号传输的最佳化。
阻抗匹配的公式可以通过以下方式计算：
1. 平行连接的阻抗：
- 两个阻抗为 Z1 和 Z2 的电路平行连接时，其等效阻抗为 Z
= (Z1 * Z2) / (Z1 + Z2)
2. 串联连接的阻抗：
- 两个阻抗为 Z1 和 Z2 的电路串联连接时，其等效阻抗为 Z
= Z1 + Z2
3. 理想变压器阻抗匹配：
- 理想变压器的阻抗匹配要求负载阻抗等于源阻抗的共轭值，即 Zl = Zs*
4. LC阻抗匹配：
- 使用L和C元件来实现阻抗匹配时，可通过以下公式计算
电感L和电容C的取值：L = Zs / (2 * π * fs) 和 C = 1 / (Zs * 2
* π * fs)，其中 Zs是源阻抗，fs是希望匹配的频率。
5. L型匹配网络阻抗匹配：
- L型匹配网络由一个串联电感和平行电容组成，其阻抗匹
配公式为：Z1 / Zs = (1 - α) / s。
其中 Z1是串联电感的阻抗，
Zs是源阻抗，α是一个从0到1的比例系数，s是一个正比例
系数。
请注意，以上公式仅为阻抗匹配的一部分，并不能适用于所有情况。
具体的阻抗匹配方法和公式还需要根据具体的电路和应用场景进行选择和计算。
lna阻抗匹配公式
lna阻抗匹配公式计算LNA阻抗匹配的公式是一个重要的工具，用于优化低噪声放大器（LNA）的性能。
LNA阻抗匹配是指将输入/输出阻抗与信号源或负载的阻抗进行适配，以确保最大的信号传输和最小的信号反射。
对于LNA阻抗匹配，常用的公式是输入、输出的反射系数和阻抗之间的关系。
输入（$S_{11}$）和输出（$S_{22}$）的反射系数可以表示为：$S_{11} = \frac{Z_S - Z_{in}}{Z_S + Z_{in}}$$S_{22} = \frac{Z_L - Z_{out}}{Z_L + Z_{out}}$其中，$Z_S$和$Z_L$分别表示信号源和负载的阻抗，$Z_{in}$和$Z_{out}$分别表示LNA的输入和输出阻抗。
通过调整输入阻抗$Z_{in}$和输出阻抗$Z_{out}$，可以使$S_{11}$和$S_{22}$尽量接近零，以实现最佳的阻抗匹配。
为了达到这个目标，可以使用各种匹配网络，如LC匹配网络、传输线匹配网络等。
LC匹配网络是一种常见的匹配网络，它由电感（L）和电容（C）元件组成。
通过选择适当的电感和电容值，可以实现所需的阻抗变换。
传输线匹配网络则利用传输线的特性来实现阻抗变换，通常有微带线和同轴电缆等。
在设计LNA阻抗匹配时，通常需要考虑到信号源和负载的阻抗、工作频率、匹配网络的损耗等因素。
因此，在实际设计中，需要进行计算和模拟，以找到最佳的匹配方案。
LNA阻抗匹配公式是一个重要的工具，在LNA设计中起到了关键的作用。
通过调整输入和输出阻抗，可以实现最佳的阻抗匹配，提高LNA的性能和系统性能。
设计人员可以根据该公式和实际需求，选择合适的匹配网络和参数，以满足设计要求。
网络匹配原理与计算
②阻抗匹配，将信号功率传送到负载上去
高频电路
输入匹配网络举例
一个给定的信号源，当负载电阻跟信号源内阻相等时，负 载可获得最大输出功率，这就是常说的阻抗匹配之一。 2 2 U U s s 直流 P R RL r o L 2 2 2 ( RL r ) RL 2 RL r r 2 2 RL Us Us RL 2 ( RL r ) 2 ( RL r ) 4 RL r 4r RL 2
us R2 >R1
高频电路
(1) R2<R1 的L型匹配网络
Q2 X 2 R2
X2
R1
X1
R2
R1
X1
us
us
X2
R2
2 (1 Q2 R2 ) R2
(1 X2
1 )X2 2 Q2
个必须是容抗。阻抗匹配要求满足：
X1、X2 是电抗，且两者电抗性质相反，一个是感抗,另一
R2
us
us
(f)
Rinter
п型网络变成两个L型网络 串联支路用不相同性质的两个电抗串联等效 对信源电阻R1和负载电阻R2的大小关系有限制R1 > R2
先选定Q1 （R1 R2 ），从信源一端开始计算 -1
П型匹配网络参数计算举例
高频电路
= 5 MHz,通频带1.2 MHz.设计如上图的п型匹配网络。 L1 XL1 L2 XL2 L C1 C2
X1
（2） R2>R1 的L型匹配网络
X2
Q2 R2 X 2 R2 X2 R2 2 (1 Q2 ) X2 2 1 1 Q2
R1
R2
R1
X1
X2
us
阻抗匹配计算公式
阻抗匹配计算公式阻抗匹配是电路设计中的重要概念，它是指在电路中使用适当的元件和电路拓扑配置，以实现输入和输出之间的最大功率传输。
阻抗匹配旨在消除电路之间的反射和干涉，从而提高电路的效率和传输质量。
阻抗匹配的基本原则是将电路的输入和输出阻抗匹配到同一个数值，从而实现最大功率转移。
在通信系统中，常常需要将信源的输出阻抗与传输线的输入阻抗匹配，以确保信号的准确传输和最小的反射损耗。
在电路中，阻抗可以看作是交流电路中的电阻。
阻抗的计算通常需要考虑电感和电容的影响。
以下是常见的阻抗匹配计算公式：1.并联匹配公式：对于并联匹配，常用公式是通过将输入阻抗与输出阻抗求倒数并求和得到：1/Zin = 1/Zs + 1/Zl其中，Zin是输入阻抗，Zs是信源阻抗，Zl是负载阻抗。
2.串联匹配公式：对于串联匹配，常用公式是通过将输入阻抗与输出阻抗求和得到：Zin = Zs + Zl其中，Zin是输入阻抗，Zs是信源阻抗，Zl是负载阻抗。
3.阻抗变换公式：阻抗变换是一种常见的阻抗匹配技术，通过变换阻抗的数值和形式，实现输入和输出阻抗之间的匹配。
常用的阻抗变换公式包括：a.L型匹配网络：Zin = j*Xl + (Zs*Zl)^0.5其中，Xl是电感值。
b.T型匹配网络：Zin = Zs*Zl / (Zs + Zl)c.π型匹配网络：Zin = (Zs*Zl) / (Zs + Zl)4.变压器匹配公式：变压器匹配是一种常用的阻抗匹配技术，通过变换信号源和负载阻抗的转化比，实现输入和输出之间的阻抗匹配。
常用的变压器匹配公式包括：Np/Ns=(Zl/Zs)^0.5其中，Np是一次侧匝数，Ns是二次侧匝数，Zl是负载阻抗，Zs是信源阻抗。
以上只是阻抗匹配计算中常用的一些公式，实际的阻抗匹配计算可能还需要考虑其他因素，如频率响应、功率传输等。
在实际应用中，可以根据具体的电路要求和条件选择合适的阻抗匹配方案和公式，以实现最佳的匹配效果。
阻抗匹配系数
阻抗匹配系数阻抗匹配系数是指在电路中为了最大限度地传递信号能量而进行的阻抗匹配。
在电路中，电源和负载之间的阻抗不匹配会导致信号能量的损失和反射，从而降低电路的性能。
因此，阻抗匹配是电路设计中非常重要的一部分。
阻抗匹配的目标是使信号源的输出阻抗与负载的输入阻抗相匹配，从而使信号能够完全传递到负载上。
如果信号源的输出阻抗与负载的输入阻抗不匹配，信号将会部分反射回信号源，导致信号能量的损失。
同时，这种反射信号还会干扰其他电路元件的工作，从而影响整个电路的性能。
为了实现阻抗匹配，可以使用阻抗变换网络。
阻抗变换网络是由电感、电容和电阻等元件组成的网络，通过调整元件的数值和连接方式，可以实现阻抗的变换。
阻抗变换网络可以将信号源的输出阻抗转换为与负载的输入阻抗相匹配的阻抗，从而实现阻抗匹配。
阻抗匹配系数是衡量阻抗匹配效果的指标。
阻抗匹配系数的值越接近1，表示阻抗匹配效果越好，信号能量的损失越小。
阻抗匹配系数的计算公式如下：阻抗匹配系数= （负载的输入阻抗 - 信号源的输出阻抗）/ （负载的输入阻抗 + 信号源的输出阻抗）阻抗匹配系数的取值范围是-1到1，其中1表示完全匹配，-1表示完全不匹配。
通常情况下，阻抗匹配系数要求在0.9以上，以确保阻抗匹配效果的可靠性。
在电路设计中，阻抗匹配系数的计算是一个重要的步骤。
通过计算阻抗匹配系数，可以评估阻抗匹配的效果，并根据需要调整阻抗变换网络的参数。
同时，阻抗匹配系数还可以用于比较不同阻抗匹配方案的优劣，选择最佳的阻抗匹配方案。
阻抗匹配是电路设计中的一个重要环节，通过阻抗匹配可以最大限度地传递信号能量，提高电路的性能。
阻抗匹配系数作为衡量阻抗匹配效果的指标，可以帮助设计人员评估阻抗匹配的效果，并选择最佳的阻抗匹配方案。
阻抗匹配系数的计算和应用，对于电路设计和优化具有重要意义。
阻抗匹配网络的计算
附件1：基础训练题目阻抗匹配网络的计算学院自动化学院专业电气工程及其自动化班级1004班姓名南杨指导教师朱国荣2012 年7 月 4 日基础强化训练的目的1.较全面的了解常用的数据分析与处理原理及方法2.能够运用相关软件进行模拟分析3.掌握基本的文献检索和文献阅读的方法4.提高正确的撰写论文的基本能力训练内容与要求阻抗匹配网络的计算使信号源（其内阻Rs=12Ω）与负载（RL=3Ω）相匹配插入一阻抗匹配网络求负载吸收的功率初始条件Matlab软件基本操作及其使用方法指导老师签名﹍﹍﹍﹍日期：﹍﹍年﹍﹍月﹍﹍日目录1.摘要 (4)2.MATLAB简介 (5)3.阻抗及阻抗匹配的概念 (6)3.1阻抗的概念 (6)3.2阻抗匹配的概念 (6)4.阻抗匹配网络的计算 (6)4.1对阻抗匹配网络进行原理分析 (7)4.2 建模： (7)4.3应用MATLAB对上面的题目编程 (8)4.4 结果 (9)5.结果对比与分析 (10)6.心得体会. (11)7.参考文献. (12)1. 摘要本文主要是通过训练使学生掌握相关的理论知识及实际处理方法，熟练使用MATLAB语言编写所需应用程序，上机调试，输出实验结果，并对实验结果进行分析。
MATLAB 的名称源自 Matrix Laboratory ，它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。
MATLAB 将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。
本文运用了MATLAB的M程序编程的方法对于一个电路进行了分析。
体现了MATLAB的强大功能。
关键字：MATLAB，M文件，矩阵，计算AbstractThis paper is mainly to ask students to master relevant theoretical knowledge and practical operating methods by training. We should use MATLAB to write applications, computer debugging, then output results and analysis it. The full name of MATLAB is Matrix Laboratory. It is a kind of special scientific calculation software with the matrix form data processing. Because MATLAB not only combines the high-performance numerical calculation and visualization, but also provided a lot of built-in functions, it widely used in scientific calculations, the control system, information processing, simulation and design work.This paper is based on the M programming and design methods of module simulink. We use these two methods to analyzes the circuit.We can see the strong function of MATLAB.keyword: MATLAB, M files, simulation module, Matrix, calculating2.MATLAB简介标点符号统一，如，。
阻抗匹配计算公式
阻抗匹配计算公式下面是分享的阻抗匹配基础知识详解。
供大家参考！阻抗匹配基础知识详解基本概念信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间的特定配合关系。
一件器材的输出阻抗和所连接的负载阻抗之间所应满足的某种关系，以免接上负载后对器材本身的工作状态产生明显的影响。
对电子设备互连来说，例如信号源连放大器，前级连后级，只要后一级的输入阻抗大于前一级的输出阻抗5-10倍以上，就可认为阻抗匹配良好;对于放大器连接音箱来说，电子管机应选用与其输出端标称阻抗相等或接近的音箱，而晶体管放大器则无此限制，可以接任何阻抗的音箱。
匹配条件①负载阻抗等于信源内阻抗，即它们的模与辐角分别相等，这时在负载阻抗上可以得到无失真的电压传输。
②负载阻抗等于信源内阻抗的共轭值，即它们的模相等而辐角之和为零。
这时在负载阻抗上可以得到最大功率。
这种匹配条件称为共轭匹配。
如果信源内阻抗和负载阻抗均为纯阻性，则两种匹配条件是等同的。
阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种工作状态。
对于不同特性的电路，匹配条件是不一样的。
在纯电阻电路中，当负载电阻等于激励源内阻时，则输出功率为最大，这种工作状态称为匹配，否则称为失配。
当激励源内阻抗和负载阻抗含有电抗成份时，为使负载得到最大功率，负载阻抗与内阻必须满足共扼关系，即电阻成份相等，电抗成份绝对值相等而符号相反。
这种匹配条件称为共扼匹配。
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。
史密夫图表上。
电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。
如果把电容或电感接地，首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。
重覆以上方法直至电阻值变成1，即可直接把阻抗力变为零完成匹配。
电压驻波比与阻抗匹配计算公式
电压驻波比与阻抗匹配计算公式电压驻波比（Voltage Standing Wave Ratio，VSWR）是描述电信号在传输线上的反射程度的一个参数。
它的定义为传输线上最大电压与最小电压之比。
阻抗匹配是为了减小传输线上的反射损耗，使得信号能够更好地传输到目标设备上。
要计算电压驻波比，首先需要了解传输线的特性阻抗和负载的阻抗。
传输线的特性阻抗是指传播波的特性阻抗，常见的传输线有同轴电缆和微带线，它们都有特定的特性阻抗。
而负载的阻抗是接在传输线末端的设备的阻抗。
假设传输线的特性阻抗为Z0，传输线末端的负载阻抗为ZL，传输线上的最大电压为Vmax，最小电压为Vmin。
则电压驻波比的计算公式为：VSWR = (Vmax + Vmin) / (Vmax - Vmin)通过波的反射原理，我们知道传输线上的反射系数(Reflection Coefficient)ρ与电压驻波比存在如下关系：VSWR=(1+，ρ，)/(1-，ρ，)因此，我们可以通过计算反射系数来得到电压驻波比。
对于传输线上的反射系数，它与传输线特性阻抗和负载阻抗之间有一个关系。
当传输线特性阻抗和负载阻抗相等时，反射系数为0，此时电压驻波比为1，表示完全匹配。
而当传输线特性阻抗和负载阻抗差异较大时，反射系数会增大，电压驻波比也会增大，表示不完全匹配。
为了实现阻抗匹配，我们可以采取一些措施。
例如，在传输线末端引入匹配网络，通过调节匹配网络的参数来使得传输线特性阻抗和负载阻抗相等。
匹配网络可以采用传输线、衰减器、变压器等组件来实现。
另外，在设计传输线时，也可以采用特定的传输线结构和材料，使得传输线特性阻抗和负载阻抗接近。
阻抗匹配的目的是为了最大限度地减小反射损耗，提高信号传输效率。
当传输线上的反射系数接近零时，表示反射损耗很小，信号能够更好地传输到目标设备上。
反之，当反射系数较大时，反射损耗就会增大，信号传输效果不佳。
总结一下，电压驻波比是描述电信号在传输线上反射程度的参数，其计算公式为VSWR = (Vmax + Vmin) / (Vmax - Vmin)。
用网络分析仪分析阻抗匹配网络
阻抗匹配本质，最终掌握匹配网络的设计和调试方法。
过去，由于网络分析仪价格昂贵，匹配网络的设计，通常都是通过数学计算来完成的。在今天由于科技
的进步，电子产品的降价，网络分析仪被直接用来设计匹配网络已相当普遍。本文用上述两种方法，给出匹
配网络的设计过程，供同行在设计匹配网络时相互参考。
在中波波段匹配网络应用最广的就是L型网络。下面就以L型匹配网络，为我台873KHz中波发射系
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络
图3
图4
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ELECTRONICS WORLD・技术交流
解2组表示X1为感抗10.13欧， X2为感抗197.91欧时，可以使负 载和馈线匹配。
当工作频率为873KHz时，根 据公式ZL =ωL，得对应的匹配电 感如图4所示。
图5
图6
图7
图8
2 网络分析仪法
下面用网络分析仪，探究一 下上例中的阻抗匹配过程。
当接入的电感变小到1.85uH时， 匹配点将下移到导纳圆的下半边。这 实际上是另一个匹配点，如图7所示。
当按图8建立起L型匹配电路 后，通过网络分析仪可以看到匹 配点已进入阻抗圆图中心，说明 匹配网络已匹配成功。
通过上面两种方法，最后都 完成了匹配电路设计，一个是利用 阻抗匹配公式，一个是通过阻抗圆 图，各具自己的特点，但每种方法 都是工程技术人员必须掌握的。
用
统设计一个匹配网络。
网
1.数学计算法
络
通过资料查得76米拉线塔在工作频率为873KHz时的天线阻抗为Z=47-j22欧，馈线使用特性阻抗为50 欧的馈线。
分
L型匹配网络有两种电路形式，根据天线实际测量值确定匹配网络形式，形式不同应用范围也不一 样。如图1电路形式和公式，只能在馈线阻抗Ro大于天线实部阻抗Ra情况下使用。
特征阻抗 阻抗匹配 共轭匹配原理详解
特征阻抗、阻抗匹配、共轭匹配讲解特征阻抗、阻抗匹配、共轭匹配定义及原理详解如下：1.特征阻抗特征阻抗，也称特性阻抗，是传输线理论中的重要概念。
特征阻抗推导过程见附录1，位置x为传输线的任意处，特征阻抗为位置x处入射波的入射电压和入射电流之比，即：-------------------------------------------------------------公式1.1在公式1.1中，特征阻抗只与传输线单位长度的寄生电阻R、寄生电感L、寄生电导G和寄生电容C有关系，而与位置x无关。
特征阻抗推导过程假设前提是传输线单位长度特性是一样的，且是无限长的。
特征阻抗是瞬时阻抗，是传输线位置为x处在没有反射的情况下瞬时电压和瞬时电流的比值。
而直流阻抗也可以理解为瞬时阻抗，只是其任何时候的瞬时电压和瞬时电流比值都是一样的，但是直流阻抗与传输线位置x是有关系的，位置x越靠近原点，阻抗越大。
若频率w很低，则公式1.1表示的特征阻抗可以等效为：-------------------------------------------------------------公式1.2如果有一根导线无限长，且可等效为无穷个单位长度的寄生电阻R和寄生电导串并的分布式，那求解的阻抗是不是同公式1.2呢？显然不是，电阻是有损耗的，长度越大，等效阻抗越大，损耗越大。
推导过程哪里出问题了？待补充。
若频率w很高,则公式1.1表示的特征阻抗可以等效为：-------------------------------------------------------------公式1.3若传输线可以照公式1.3这样等效，则称为无损传输线。
而特征阻抗概念是针对无损传输线而言，或者近似无损传输线，主要针对无损寄生参数(寄生电感和寄生电容)？万用表测量的是直流阻抗，而非交流阻抗，所以若用万用表测量一个特征阻抗为50ohm的导线，将会发现它是短路的。
(仅供参考)阻抗匹配网络
Smith圆图—等反射系数圆
微波集成电路设计
Smith圆图与阻抗匹配网络
李芹，王志功 东南大学射频与光电集成电路研究所
1
传输线的传播特性：沿线电压、电流和反射系数
2
传输线的传播特性：电压电流、反射系数
V ( z, t ) = V+e jωt e jkz + V−e jωt e− jkz
I ( z, t ) = I +e e jωt jkz − I −e jωt e− jkz
16
Smith圆图应用
Smith圆图的构成：等反射系数圆、阻抗圆图、导纳圆图
实际应用：1、读取阻抗、驻波比和反射系数 2、LC和传输线匹配网络设计 3、微波和射频放大器设计： 噪声-- 等噪声系数圆、 稳定性-- 输入、输出稳定圆、 增益 – GA、GP 、GL圆 4、微波、射频振荡器设计
17
驻波比ρ定义为沿线电压（或电流）最大值与最小值之比。
ρ = Vmax = I max
Vmin
I min
8
传输线的传播特性：驻波比 ρ (VSWR) = Vmax = V+ + V− = V+ (1+ ΓL ) = 1+ ΓL
Vmin V+ − V− V+ (1− ΓL ) 1− ΓL
ΓL
=
ρ −1 ρ +1
I (0)
=
I+
+ I−
=
1 Z0
(V+
−V− )
=
2V+ Z0
=
2I+
12
传输线的传播特性：终端短路
V (z) = V+e jkz + V−e− jkz = V+ (e jkz − e− jkz ) = j2V+ sin kz I (z) = I+e jkz + I−e− jkz = I+ (e jkz + e− jkz ) = 2I+ cos kz
天线调谐器阻抗匹配网络与调谐算法研究概要
天线调谐器阻抗匹配网络与调谐算法研究在短波通信系统中,天线的输入阻抗随频率的变化非常剧烈,因此不能通过一个参数固定的阻抗匹配网络来实现天线的阻抗匹配,通常解决方法是采用参数可变的阻抗匹配网络即天线调谐器。
传统的数字天线调谐器中,匹配网络的控制电路大多是基于单片机的实现,采用的调谐算法是通过逐次调整网络元件值来完成阻抗匹配,调谐速度慢、匹配精度低。
随着基于矢量阻抗检测的天线调谐技术的出现,开发应用于新型天线调谐器的调谐速度快、精度高的调谐算法成为新的研究课题。
本文首先回顾了天线调谐器的应用、发展等情况,对天线调谐器的主要指标、调谐元件、调谐方法等进行了介绍,分析了天线调谐器的微机控制单元和参数检测单元的基本工作原理,并对天线调谐器的最新发展成果——基于矢量阻抗检测的天线调谐技术进行了介绍。
随后对Г型匹配网络的特性进行了分析,并将分析方法扩展到对T型和П型匹配网络分析上,对各型匹配网络的调谐方法进行了阐述。
针对一款4m鞭状天线,以典型的П型匹配网络为原型,对天线调谐器中的阻抗匹配网络进行设计,对各元件组的取值范围进行了初步的估算,在不同精度、元件数和频率点等条件下对匹配网络的匹配区域进行了仿真分析。
在调谐算法设计上,采用基于直接计算的调谐算法,以获得快速调谐。
以4m 鞭状天线为匹配对象,对算法的性能和网络的匹配性能进行了仿真,获得了较好的匹配性能。
对算法中出现的匹配精度、计算误差以及如何寻找最优解等问题做了分析,提出在原有算法基础上采用最近邻域搜索算法来改善匹配性能。
同时,基于所做的分析,对网络的元件配置做了适当的调整,在相同的算法下获得了更好的匹配性能。
最后,在现有匹配网络的基础上,为了适配长天线,对匹配网络的元件配置做了进一步的调整,并将调谐网络匹配问题转化为匹配网络各元件的组合优化问题,即从匹配网络中选择接入适当的元件使得电压驻波比值最小。
本文引入遗传算法来解决这一典型的组合优化问题。
对遗传算法的基本流程进行了阐述,采用二进制编码的方式对各元件组进行编码,选择反射系数最小化为适应度函数,以4m鞭状天线为匹配对象,获得了较好的匹配效果。
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4.4---运行结果 运行程序后得到的结果： （用截图形式） I= -0.6000 + 1.2000i 1.6000 - 1.2000i
P= 12.0000
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MALAB 中使用的函数功能介绍
第一行，第二行：clear 清理内存； clc 清屏； 第八行：inv（）求出双括号内矩阵的逆矩阵； 第十一行：subplot（a，b，c）创建子图，使多份图形能同时出现在一个对话框 内； 第十二行：plot 函数用于绘制 xy 平面上的线性坐标曲线图，因此需要提供一组 x 坐标及其各点对应的 y 坐标，这样就可以绘制分别以 x 和 y 为横、纵坐标的二 维曲线，plot 函数的基本调用格式为：plot（x，y） 第十三行：xlabel（） ，ylabel（） ，title（）分别定义二维曲线图的横坐标、 纵坐标、标题。 。
Abstract
This paper is mainly to ask students to master relevant theoretical knowledge and practical operating methods by training. We should use MATLAB to write applications, computer debugging, then output results and analysis it. The full name of MATLAB is Matrix Laboratory. It is a kind of special scientific calculation software with the matrix form data processing. Because MATLAB not only combines the high-performance numerical calculation and visualization, but also provided a lot of built-in functions, it widely used in scientific calculations, the control system, information processing, simulation and design work. This paper is based on the M programming and design methods of module simulink. We use these two methods to analyzes the circuit.We can see the strong function of MATLAB. keyword: MATLAB, M files, simulation module, Matrix, calculating
4
2.MATLAB 简介
标点符号统一，如， 。 段前空两格
MATLAB 是由美国 MathWorks 公司推出的用于数值计算和图形处理计算系统环 境,除了具备卓越的数值计算能力外,它还提供了专业水平的符号计算,文字处理, 可视化建模仿真和实时控制等功能.MATLAB 的基本数据单位是矩阵,它的指令表 达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用 MATLAB 来解算问题要比用 C,FORTRAN 等语言简捷得多.MATLAB 是国际公认的优秀数学应用软件之一.
附件 1： 学 号：
0121011350415
基础训练
题 学 专 班 姓
目 院 业 级 名
阻抗匹配网络的计算
自动化学院 电气工程及其自动化 1004 班 南杨 朱国荣
指导教师
2012 年
7 月
4
日
1
基础强化训练的目的
1. 2. 3. 4. 较全面的了解常用的数据分析与处理原理及方法 能够运用相关软件进行模拟分析 掌握基本的文献检索和文献阅读的方法 提高正确的撰写论文的基本能力
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3.阻抗及阻抗匹配的概念
3.1. 阻抗的概念 在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。常用 Z 来表示，它的值由交流电的频率、电阻 R、电感 L、电容 C 相互作用来决定。由 此可见，一个具体的电路，其阻抗是随时变化的，它会随着电流频率的改变而改 变。 3.2. 阻抗匹配的概念 阻抗匹配是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达到所有高频微波信 号都能传至负载的目的，不会有信号反射回来源点，从而提高能源效益。如果不 匹配有什么后果呢？如果不匹配，则会形成反射，能力传递不过去，降低效率， 会在传输线上形成驻波，导致传输线的有效功率容量降低；功率发射不出去，甚 至会损坏发射设备。 如果是电路板上的高速信号线与负载阻抗不匹配时，则会产 生震荡，辐射干扰等。其对整个系统的影响是非常严重的。而在低频电路中,我 们一般不考虑传输线的匹配问题,只考虑信号源跟负载之间的情况,因为低频信 号的波长相对于传输线来说很长,传输线可以看成是 “短线” ,反射可以不考虑 （因 为线短,即使反射回来,跟原信号还是一样的） 。 当阻抗不匹配时,有哪些办法让它匹配呢？第一,可以考虑使用变压器来做阻抗 转换。第二,可以考虑使用串联/并联电容或电感的办法,这在调试射频电路时常 使用，在一般电路设计较为少用。第三,可以考虑使用串联/并联电阻的办法，即 为串联终端匹配和并联终端匹配。
4.2-----■建模:
用网孔法，可列得一下方程： Im1（Rs+Z1）+Im2（Rs+Z1+Z3+R1）=Us………………………………（1） Im1（Rs+Z1+Z2）+Im2(Rs+Z1)=Us…………………………………（2） I=｜Im2｜…………………………………………………………………(3) P=I*I*R1……………………………………………………………………(4)
训练内容与要求
阻抗匹配网络的计算 使信号源（其内阻 Rs=12Ω）与负载（RL=3Ω）相匹配 插入一阻抗匹配网络 求负载吸收的功率
初始条件
Matlab 软件基本操作及其使用方法
指导老师签名﹍﹍﹍﹍
日期：﹍﹍年﹍﹍月﹍﹍日
2
目录
1.摘要……………………………………………4
2.MATLAB 简介.........................................5 3.阻抗及阻抗匹配的概念...............................6 3.1 阻抗的概念...................................6 3.2 阻抗匹配的概念...............................6 4.阻抗匹配网络的计算..............................6 4.1 对阻抗匹配网络进行原理分析.................7 4.2 建模：....................................7 4.3 应用 MATLAB 对上面的题目编程...................8 4.4 结果......................................9
6 结果对比与分析
6.1 程序运行的结果与我们手算分析的结果一致。由此可见，我们的程序是正 确的 6.2 通过两者的对比我们不难发现在本题中的含耦合电感的电路中，当电源电 压一定时各支路中电流的值也是一定的，而当电源电压的值变化时，各支路中电 流至也随之变化且两者成正比关系
7
我们可以把这两个方程转换成矩阵，设 A 矩阵为 Im1 和 Im2 的序数，B 矩阵为右边的 Us，设 Im1 和 Im2 就为要求的未知量 X，由此我们可以写出一个 矩阵方程 AX=B；两边同时左乘 A 的逆，就可以得到 X=A 的逆乘以 B. 在 A 矩 阵中 a11=Rs=Z1 ， a12=Rs+Z1+Z3+R1,a21=Rs+Z1+Z2,a22=Rs+Z1 在 X 矩阵中 X11=Im1，X21=Im2；在 B 矩阵中 b11=Us，b21=Us . 通过计算我们就可以求出两支路的电流及流经负载那支路电流的绝对值， 从而我们就可以求出负载所吸收的功率。我们求得： I=2A;P=12W.
4： 阻抗匹配网络的计算
为使信号源（其内阻 Rs=12Ω）与负载（RL=3Ω）相匹配，在其间插入一阻抗匹 配网络，如右图所示，已知 Z1=-j6Ω，Z2=-j10Ω，Z3=j6Ω。若 U s 24 0 , 求负载吸收的功率。
6
解：
4.1----对阻抗匹配网络进行原理分析： 在上题中为使信号源与负载相匹配而插入了一阻抗匹配网络， 要我们求负载吸收 的功率， 而负载是已知的，我们只要求出流经负载的电流就可以求出负载所吸收 的功率，要求出流经负载的电流，我们可以采用网孔电流法或者是回路电流法， 在本题中应用回路电流法相对简单一些。我们以 Us,Rs,Z1 这三个元件组成的电 路为树，以 Z2 那条线为一支路，以 Z3 和负载 Rl 为另外一支路，从而组成两回 路， 根据这两个回路我们可以建立两个方程从而求得这两个回路的回路电流，根 据回路电流就可求得负载所吸收的功率
4.3---应用 MATLAB 对上面的题目编程 clear; clc; Us=24;Rs=12;Rl=3;Z1=-j*6; Z2=-j*10;Z3=j*6; %为给定元件赋值 %对A矩阵各元素赋值 %对B矩阵各元素赋值 a11=Rs+Z1;a12=Rs+Z1+Z3+Rl; a21=Rs+Z1+Z2;a22=Z1+Rs; b11=24;b21=24; A=[a11 a12;a21 a22]; B=[b11;b21]; I=A\B Im2=I(2); I2=abs(Im2); P=I2*I2*Rl %方程求解 %解出流经负载Rl的电流 %求出流经负载Rl的有效电流 %求出负载Rl消耗的功率