通信射频电路第1章1.73
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G
K
• 全频带内不可能都匹配到原点
1
• 电抗匹配，低频段失配
• 低频段带外可能有振荡
|S11| 1
• 全频域分析，检查稳定性、驻波比
• SWR, G, G, NF….折中取舍
SWR
f f f f f
f 1 ͨ´ø f 2 32
六、放大器系统稳定性
改善稳定性措施
jX
（1）串联负反馈
FET源极串联电感接地构成反馈。 Zs L
的附加损耗、反射及高频能量沿偏压电路泄漏，结构紧凑。
• 隔直流电路：使各直流部分隔开，但对微波工作频率的影响又必须尽
可能小。 比外焊电容方便简单，加工工艺一致性好。
低频段由于尺寸大不适用。
g 4
g
4
AC
g 4
B
高阻
Fra Baidu bibliotek
• 隔直流耦合线 > 8 GHz • 隔直流电容 < 5 GHz
-E
低阻 +E
1. 频率高不能用集中参数电 容，因为损耗大
[S0] FET
[S']
[SL]
jX
等效网络
34
• 串联负反馈引起K的变化
1
Z 'n Zn
Z 'n Zn
Z2
Z'm
Zm
Z1
Z 'opt
Z opt
Zm
Z'm
2
• 向终端转1= 61.70到Zm，得Zm=0.22-j0.22
• 对85.6归一化改为对17.54归一化
•
Z
' m
向终端转2=
85.6
581.79.5840
(0.22 j0.22) 1.08
，得Zn=2.85+j 0
FET Õ¤¼«
½Ó µØ ͨ¿× ΢ ´ø Ïß
© ¼«
反馈电抗
jX
2L jZstg
• 负反馈结果
原理图
½Ó µØ ͨ¿×
结构图
* K增加
管腿有长度、孔有
* |S21 |下降 * |S11 |略下降
深度高频时负反 馈。从管根处接地。
* |S22 |略下降
* L过大时变成正反馈， |S21 |, |S11 | |S22 |上升，K下降 33
Gopt 0.71510
Y1
C
Zopt 0.8 j1.8
f 4GHz
Z1
Y0
Z1
Gopt
Y1
• 串接电感L, 移到Z1 (匹配圆的对称圆的圆周上)， Z1 0.8 j0.4
jL j1.8 j0.4 j2.2, L' 2.250 4.377nH
• 换为导纳圆图，得 Y1 1 j0.48
Z0 Ȧ
¦È
Z0
µÈ Ч µç ·
Z sh
Z2
Zop
Z1
Z1
L
C
C
Zsh jZ 0tg
Zop jZ 0ctg Z1 jZ 0ctg( / 2)
Z2 jZ 0 sin( )
3
(B) 微带线开路终端与短路终端
元件 示意
l
l
等效
le
le
微带
电路
l
l
微带
开路终端
短路终端
• 变换线段为g/4阻抗变换器 Zr Z0Z1 0.8 0.894
• 反归一化：
Z
' r
50 0.894
44.72
L
2
1.8 4109
0.07 109
L' 50L 3.5nH
好处：尺寸减小。 g/4阻抗变换器还是太长
23
例4：集中参数元件匹配
L
Gopt
ZTout Zin2=ZTout*
Zout2(=Zo) Gout2(=0)
Z0
• 输出匹配电路的任务：把微波晶体管的复数输出阻抗变换为负 载实数阻抗(50)
1) 提高增益：在保持稳定的前提下有尽可能高的增益(总增益
大于30dB以上，后级噪声很大时，要求40~50dB以上)
2) 改善整机增益平坦度
3) 满足放大器输出驻波比
x>1
r=1Ô²
Æ¥ Åä µã
¿ª ·µã
-1<x<0
x<-1
x=-1Ô² »¡
× è ¿¹ Ô² ͼ
(7) G的相位的标注：周期为半波长，最大相对波长为0.5，相位
00~1800
(8) r值的标注：开路点为、短路点为0，匹配点为1 18
阻抗圆图导纳圆图 G -G
匹配点不变 r=1圆g=1圆
2. 扇形线：频带宽、长度短 30
• 偏压馈电：偏压由B点处加入，经g/4后为短路，高频为0 电位，此处加入偏压线对电路无影响。由B点再经g/4高阻线 到达主线时就得一无限大阻抗，对主线无影响。由于制作公
差及频率偏离中心等原因，理想情况不能得到，但因线的特
性阻抗很高，仍能得到较高的高频阻抗，对主线影响较小。
1) 最佳噪声：Gout1=Gopt (Zout1=Zopt=1/Yopt) 2) 最大功率增益：Zout1=ZTin*
15
FET
Êä Èë Æ¥ Åä µç ·
Êä ³ö Æ¥ Åä µç ·
Z0
Zin1(=Z0) Gin1(=0)
Zout1(=Zopt) ZTin Gout1(=Gopt)
微带耦合 器
Z00
g
g
4
4
g
等效4 电路
(Z0e Z00 ) / 2
9
（H）扇形线
（I）缝耦合 微带缝隙
等效电路
10
（J）定向耦合器 输入1
g 4
输出
输入2
（K）低通滤波器
11
（L）带通滤波器 （M）交叉指滤波器
等效电路
等效电路
12
（N）分路器
Z0
（O）电桥
1
4
2Z0
Z0
2Z0
2Z0
28
三、级间匹配电路
• 级间匹配电路的任务：使后级微波晶体管的输入阻抗与前 级微波晶体管的输出阻抗共轭匹配以获得较大增益。
级间匹配和输入匹配区别是：把Gout1(而不是GS=0)变换为Gin2* Z
G Gopt
out1
G* in2
Gin2 GL
Gout1 、 G in2 二 者 模 值 很 接近，相角有一定的
• 由Yopt沿等|G|圆向终端转l1 =0.118g与g=1圆交于Y3 点，得
Y3 =1-j 2
限制：微带均为50
• 在Y3 点并联 (-j2)，得到匹配点Y0
• 用短路微带线，由短路点向始端转l2=0.073g ，得Yin=-j2 20
¢Î ´ø Ö÷ßÏ
Y=-jb
Y=0
Y=-jb
Y j
缺点：低频时线太 长，主要用于高频
•
反归一化：
Z
' r
50 0.412
20.6
22
例3：电感-阻抗变换
g
4
L
Zr
用阻抗圆图
j1.8 Gopt
r=0.8 Z1
Z0=1
Z1
Gopt
Z0
Gopt 0.71510 Zopt 0.8 j1.8 f 4GHz
• 先用集中元件电感L实现j1.8，向前跨过电感到Z1=R+j0=0.8
20 ~ 150
w h
w h 1
终端短路线段
Z
2 jZ gtg( g
l)
l < g
l g
l
4
4
Z
Z=jX
Zg
0
l
终端开路线段
Z
jZ
g
ctg
(
2 g
l)
l < g
l g
l
4
4
Z
Z=jX 0
l
Zg
l > g 4
l > g 4
2
微带分支与微带线段
Ôª ¼þ
ʾ Òâ Z0 Ȧ
§1.7.3 匹配电路设计
一、微波放大器电路的基本元件
(A) 微带线和微带线段
ee
W
H ¦Å 0=1
h
E ½é ÖÊ »ù Ƭ Ŧ r
宽高比
W / h 0.1~ 5
Zg
有效介电常数 特性阻抗 微带中的波长
ee (0.5 ~ 0.8)er
Zg Z0
g
e0e ee
特性阻抗常用范围
纯电阻线纯电导线 开路点短路点 短路点开路点 电抗圆电纳圆 电阻圆电导圆
y=1/z=g+jb Ïò ʼ ¶Ë
¿ª ·µã Ïò ÖÕ ¶Ë
0<b<1 ´¿ µç µ¼ Ïß
Æ¥ Åä µã
b=1Ô² »¡ ´¿ µç ÄÉ Ô²
b>1
g=1Ô²
¶Ì ·µã
-1<b<0
b<-1
b=-1Ô² »¡
j1.08
•
改为对50归一化，Zn'
17.54 50
(2.852
j0) 1
j0
获得匹配。
26
匹配电路适用频段
• 集中参数电感 • 并联分支线 • 串接微带线、阻抗变换器
f = 1 ~ 4 GHz f = 3 ~ 8 GHz f = 5 ~ 18 GHz
27
1. 频率高时不能用集中参数电感。 2. 并联分支线用于低频段：频率低、波长大，每个单元微带 较长，若用阻抗变换类型结构则电路尺寸过长。由于线条长 度较大，T形结构不均匀区相对很小，计算误差减弱。 3. 串接微带线、阻抗变换器用于高频段：微带阶梯跳变的不 均匀区计算容易，频率高时，由于工作波长短，微带线段机 械尺寸往往既短又宽，若用分支线，则太短， T形结构不均 匀区的电磁场高次模影响很大，计算精度相对要下降。
实际高阻100左右，低阻10左右。
• 靠近主线处应为高阻段。因为低阻段相当于并联电容，其 输入阻抗较低，相当于主线被旁路，对高频性能将产生影响。
g
4
g
4
Z0
Z0
隔直流耦合线
Z 00
g 4
g
4
Z0
Z oe
2
Z oo
31
MAG
五、放大器频带特性
以上讲述的是点频原理，频带设计用计算机。
FET Êä Èë Æ¥ Åä µç ·
Êä ³ö Æ¥ Åä µç ·
Z0
Zin1(=Z0) Gin1(=0)
Zout1(=Zopt) ZTin Gout1(=Gopt)
ZTout Zin2=ZTout*
Zout2(=Zo) Gout2(=0)
Z0
• 输入匹配电路的任务：把微波晶体管的复数输入阻抗变换 为信源实数阻抗(即50电阻性的源阻抗)
4
(C) 微带跳变 T
µç Á÷Ïß
电流连续
等效电路（无长度） T
T
5
（D）转角
T1
W
T2
W0 W
Lb / 2
T1
Lb / 2
T2
Cb
W0=(1.4~1.6)W
6
（E）T形结
T1
T2
T1
T3
T3
T1
T2
T1
T1
T3
T3
7
（F）十字结
T4
T1 T4
T1
T2
T3
T3
T2
8
（G）隔直流耦合线
g 4
• 并联电容C ，(减去电纳j0.48)，匹配到原点。
jC j0.48,
C' 0.48 / 50 0.382 pF
24
例5： 串接微带线
已知电路尺寸，用圆图分析为什么匹配
2
1
Z 'opt
Z opt
1
Z 'n Zn
Z 'n Zn
Z2
Z'm
Zm
Z1
Z 'opt
Z opt
Zm
Z'm
21
例2：微带-阻抗变换
g
l1
4
50 Zr
用阻抗圆图 l1
Gopt
Z0=1
Z1
Gopt
Gopt 0.71510 Zopt 0.8 j1.8
Z1 Z0
• 由Gopt沿等|G|圆向终端转l1=0.179g 到Z1=R+j0=0.17
• 为实现Z1=0.17可用g/4阻抗变换器
Zr Z0Z1 0.17 0.412
2
已知 Zopt 0.8 j1.8
Z1 85.6 Z2 17.54 1 61.70 2 58.980
• 对50归一化改为对Z1 （85.6）归一化，得
Zo' pt
50 (0.8 85.6
j1.8)
0.467
j1.05
25
2
1
Z 'opt
Z opt
µ¼ ÄÉ Ô² ͼ
上半圆内的点表示b>0呈容性、下半圆内的点b<0呈感性
19
例1 并联分支电路
用导纳圆图
l1
Gopt
Ïò ʼ ¶Ë
l2
Y0
Ïò ÖÕ ¶Ë
Yopt
Y3
l2
Y0 1 Y3
Gopt
l1
Gopt 0.71510 Zopt 0.8 j1.8 Yopt 0.2 j0.46
已知：
Gout1
S22
S12S G 21 opt 1 S11Gopt
要求匹配到：Gi*n 2
S1*1
S12 1
S S
21GL 22GL
*
差别。长度起移相作 用，Z影响阻抗变换比。
尺寸短小、结构紧凑，
难获宽频带匹配
29
四、偏压馈电与隔直流电路
• 偏压馈电：要求对主电路的微波特性影响应尽可能小，即不应造成大
4) 改善放大器稳定性 16
Smith圆图
• 基本工具: Smith圆图 • 处理并联、沿线导纳 变化时使用导纳圆图 • 处理沿线阻抗变化使 用阻抗圆图方便
Ïò ʼ ¶Ë Ïò ÖÕ ¶Ë
Æ¥ Åä µã
终端(负载)方向：视入方向
向终端(向负载端)：看着负载向负载前进
向始端(向信号源)：看着负载向后倒退
17
(1) 匹配点: |G|=0, z=1, z=r+jx
SWR=1 (2) 纯电抗圆、开路点、
短路点
Ïò ʼ ¶Ë ¶Ì ·µã
(3) 纯电阻线
Ïò ÖÕ ¶Ë
(4) 感性与容性半圆
(5) r=1圆: 通过匹配点
(6) G的幅度的标注
0<x<1 ´¿ µç × è Ïß
x=1Ô² »¡ ´¿ µç ¿¹ Ô²
Z0
Z0 Z0
g
Z0
4
Z0 2
g
2Z0
4
1
2
2
g
g
4
4
g
4
34
3
g
4
方形分支电桥
Lange耦合电桥
13
（P）集中参数元件 • 类型：电容 -- 贴片电容，陶瓷电容
电感 -- 贴片电感，跳线 电阻 -- 贴片电阻 • 频率： f < 5 GHz • 注意： 电容、电阻的尺寸和损耗
14
二、输入、输出匹配电路
K
• 全频带内不可能都匹配到原点
1
• 电抗匹配，低频段失配
• 低频段带外可能有振荡
|S11| 1
• 全频域分析，检查稳定性、驻波比
• SWR, G, G, NF….折中取舍
SWR
f f f f f
f 1 ͨ´ø f 2 32
六、放大器系统稳定性
改善稳定性措施
jX
（1）串联负反馈
FET源极串联电感接地构成反馈。 Zs L
的附加损耗、反射及高频能量沿偏压电路泄漏，结构紧凑。
• 隔直流电路：使各直流部分隔开，但对微波工作频率的影响又必须尽
可能小。 比外焊电容方便简单，加工工艺一致性好。
低频段由于尺寸大不适用。
g 4
g
4
AC
g 4
B
高阻
Fra Baidu bibliotek
• 隔直流耦合线 > 8 GHz • 隔直流电容 < 5 GHz
-E
低阻 +E
1. 频率高不能用集中参数电 容，因为损耗大
[S0] FET
[S']
[SL]
jX
等效网络
34
• 串联负反馈引起K的变化
1
Z 'n Zn
Z 'n Zn
Z2
Z'm
Zm
Z1
Z 'opt
Z opt
Zm
Z'm
2
• 向终端转1= 61.70到Zm，得Zm=0.22-j0.22
• 对85.6归一化改为对17.54归一化
•
Z
' m
向终端转2=
85.6
581.79.5840
(0.22 j0.22) 1.08
，得Zn=2.85+j 0
FET Õ¤¼«
½Ó µØ ͨ¿× ΢ ´ø Ïß
© ¼«
反馈电抗
jX
2L jZstg
• 负反馈结果
原理图
½Ó µØ ͨ¿×
结构图
* K增加
管腿有长度、孔有
* |S21 |下降 * |S11 |略下降
深度高频时负反 馈。从管根处接地。
* |S22 |略下降
* L过大时变成正反馈， |S21 |, |S11 | |S22 |上升，K下降 33
Gopt 0.71510
Y1
C
Zopt 0.8 j1.8
f 4GHz
Z1
Y0
Z1
Gopt
Y1
• 串接电感L, 移到Z1 (匹配圆的对称圆的圆周上)， Z1 0.8 j0.4
jL j1.8 j0.4 j2.2, L' 2.250 4.377nH
• 换为导纳圆图，得 Y1 1 j0.48
Z0 Ȧ
¦È
Z0
µÈ Ч µç ·
Z sh
Z2
Zop
Z1
Z1
L
C
C
Zsh jZ 0tg
Zop jZ 0ctg Z1 jZ 0ctg( / 2)
Z2 jZ 0 sin( )
3
(B) 微带线开路终端与短路终端
元件 示意
l
l
等效
le
le
微带
电路
l
l
微带
开路终端
短路终端
• 变换线段为g/4阻抗变换器 Zr Z0Z1 0.8 0.894
• 反归一化：
Z
' r
50 0.894
44.72
L
2
1.8 4109
0.07 109
L' 50L 3.5nH
好处：尺寸减小。 g/4阻抗变换器还是太长
23
例4：集中参数元件匹配
L
Gopt
ZTout Zin2=ZTout*
Zout2(=Zo) Gout2(=0)
Z0
• 输出匹配电路的任务：把微波晶体管的复数输出阻抗变换为负 载实数阻抗(50)
1) 提高增益：在保持稳定的前提下有尽可能高的增益(总增益
大于30dB以上，后级噪声很大时，要求40~50dB以上)
2) 改善整机增益平坦度
3) 满足放大器输出驻波比
x>1
r=1Ô²
Æ¥ Åä µã
¿ª ·µã
-1<x<0
x<-1
x=-1Ô² »¡
× è ¿¹ Ô² ͼ
(7) G的相位的标注：周期为半波长，最大相对波长为0.5，相位
00~1800
(8) r值的标注：开路点为、短路点为0，匹配点为1 18
阻抗圆图导纳圆图 G -G
匹配点不变 r=1圆g=1圆
2. 扇形线：频带宽、长度短 30
• 偏压馈电：偏压由B点处加入，经g/4后为短路，高频为0 电位，此处加入偏压线对电路无影响。由B点再经g/4高阻线 到达主线时就得一无限大阻抗，对主线无影响。由于制作公
差及频率偏离中心等原因，理想情况不能得到，但因线的特
性阻抗很高，仍能得到较高的高频阻抗，对主线影响较小。
1) 最佳噪声：Gout1=Gopt (Zout1=Zopt=1/Yopt) 2) 最大功率增益：Zout1=ZTin*
15
FET
Êä Èë Æ¥ Åä µç ·
Êä ³ö Æ¥ Åä µç ·
Z0
Zin1(=Z0) Gin1(=0)
Zout1(=Zopt) ZTin Gout1(=Gopt)
微带耦合 器
Z00
g
g
4
4
g
等效4 电路
(Z0e Z00 ) / 2
9
（H）扇形线
（I）缝耦合 微带缝隙
等效电路
10
（J）定向耦合器 输入1
g 4
输出
输入2
（K）低通滤波器
11
（L）带通滤波器 （M）交叉指滤波器
等效电路
等效电路
12
（N）分路器
Z0
（O）电桥
1
4
2Z0
Z0
2Z0
2Z0
28
三、级间匹配电路
• 级间匹配电路的任务：使后级微波晶体管的输入阻抗与前 级微波晶体管的输出阻抗共轭匹配以获得较大增益。
级间匹配和输入匹配区别是：把Gout1(而不是GS=0)变换为Gin2* Z
G Gopt
out1
G* in2
Gin2 GL
Gout1 、 G in2 二 者 模 值 很 接近，相角有一定的
• 由Yopt沿等|G|圆向终端转l1 =0.118g与g=1圆交于Y3 点，得
Y3 =1-j 2
限制：微带均为50
• 在Y3 点并联 (-j2)，得到匹配点Y0
• 用短路微带线，由短路点向始端转l2=0.073g ，得Yin=-j2 20
¢Î ´ø Ö÷ßÏ
Y=-jb
Y=0
Y=-jb
Y j
缺点：低频时线太 长，主要用于高频
•
反归一化：
Z
' r
50 0.412
20.6
22
例3：电感-阻抗变换
g
4
L
Zr
用阻抗圆图
j1.8 Gopt
r=0.8 Z1
Z0=1
Z1
Gopt
Z0
Gopt 0.71510 Zopt 0.8 j1.8 f 4GHz
• 先用集中元件电感L实现j1.8，向前跨过电感到Z1=R+j0=0.8
20 ~ 150
w h
w h 1
终端短路线段
Z
2 jZ gtg( g
l)
l < g
l g
l
4
4
Z
Z=jX
Zg
0
l
终端开路线段
Z
jZ
g
ctg
(
2 g
l)
l < g
l g
l
4
4
Z
Z=jX 0
l
Zg
l > g 4
l > g 4
2
微带分支与微带线段
Ôª ¼þ
ʾ Òâ Z0 Ȧ
§1.7.3 匹配电路设计
一、微波放大器电路的基本元件
(A) 微带线和微带线段
ee
W
H ¦Å 0=1
h
E ½é ÖÊ »ù Ƭ Ŧ r
宽高比
W / h 0.1~ 5
Zg
有效介电常数 特性阻抗 微带中的波长
ee (0.5 ~ 0.8)er
Zg Z0
g
e0e ee
特性阻抗常用范围
纯电阻线纯电导线 开路点短路点 短路点开路点 电抗圆电纳圆 电阻圆电导圆
y=1/z=g+jb Ïò ʼ ¶Ë
¿ª ·µã Ïò ÖÕ ¶Ë
0<b<1 ´¿ µç µ¼ Ïß
Æ¥ Åä µã
b=1Ô² »¡ ´¿ µç ÄÉ Ô²
b>1
g=1Ô²
¶Ì ·µã
-1<b<0
b<-1
b=-1Ô² »¡
j1.08
•
改为对50归一化，Zn'
17.54 50
(2.852
j0) 1
j0
获得匹配。
26
匹配电路适用频段
• 集中参数电感 • 并联分支线 • 串接微带线、阻抗变换器
f = 1 ~ 4 GHz f = 3 ~ 8 GHz f = 5 ~ 18 GHz
27
1. 频率高时不能用集中参数电感。 2. 并联分支线用于低频段：频率低、波长大，每个单元微带 较长，若用阻抗变换类型结构则电路尺寸过长。由于线条长 度较大，T形结构不均匀区相对很小，计算误差减弱。 3. 串接微带线、阻抗变换器用于高频段：微带阶梯跳变的不 均匀区计算容易，频率高时，由于工作波长短，微带线段机 械尺寸往往既短又宽，若用分支线，则太短， T形结构不均 匀区的电磁场高次模影响很大，计算精度相对要下降。
实际高阻100左右，低阻10左右。
• 靠近主线处应为高阻段。因为低阻段相当于并联电容，其 输入阻抗较低，相当于主线被旁路，对高频性能将产生影响。
g
4
g
4
Z0
Z0
隔直流耦合线
Z 00
g 4
g
4
Z0
Z oe
2
Z oo
31
MAG
五、放大器频带特性
以上讲述的是点频原理，频带设计用计算机。
FET Êä Èë Æ¥ Åä µç ·
Êä ³ö Æ¥ Åä µç ·
Z0
Zin1(=Z0) Gin1(=0)
Zout1(=Zopt) ZTin Gout1(=Gopt)
ZTout Zin2=ZTout*
Zout2(=Zo) Gout2(=0)
Z0
• 输入匹配电路的任务：把微波晶体管的复数输入阻抗变换 为信源实数阻抗(即50电阻性的源阻抗)
4
(C) 微带跳变 T
µç Á÷Ïß
电流连续
等效电路（无长度） T
T
5
（D）转角
T1
W
T2
W0 W
Lb / 2
T1
Lb / 2
T2
Cb
W0=(1.4~1.6)W
6
（E）T形结
T1
T2
T1
T3
T3
T1
T2
T1
T1
T3
T3
7
（F）十字结
T4
T1 T4
T1
T2
T3
T3
T2
8
（G）隔直流耦合线
g 4
• 并联电容C ，(减去电纳j0.48)，匹配到原点。
jC j0.48,
C' 0.48 / 50 0.382 pF
24
例5： 串接微带线
已知电路尺寸，用圆图分析为什么匹配
2
1
Z 'opt
Z opt
1
Z 'n Zn
Z 'n Zn
Z2
Z'm
Zm
Z1
Z 'opt
Z opt
Zm
Z'm
21
例2：微带-阻抗变换
g
l1
4
50 Zr
用阻抗圆图 l1
Gopt
Z0=1
Z1
Gopt
Gopt 0.71510 Zopt 0.8 j1.8
Z1 Z0
• 由Gopt沿等|G|圆向终端转l1=0.179g 到Z1=R+j0=0.17
• 为实现Z1=0.17可用g/4阻抗变换器
Zr Z0Z1 0.17 0.412
2
已知 Zopt 0.8 j1.8
Z1 85.6 Z2 17.54 1 61.70 2 58.980
• 对50归一化改为对Z1 （85.6）归一化，得
Zo' pt
50 (0.8 85.6
j1.8)
0.467
j1.05
25
2
1
Z 'opt
Z opt
µ¼ ÄÉ Ô² ͼ
上半圆内的点表示b>0呈容性、下半圆内的点b<0呈感性
19
例1 并联分支电路
用导纳圆图
l1
Gopt
Ïò ʼ ¶Ë
l2
Y0
Ïò ÖÕ ¶Ë
Yopt
Y3
l2
Y0 1 Y3
Gopt
l1
Gopt 0.71510 Zopt 0.8 j1.8 Yopt 0.2 j0.46
已知：
Gout1
S22
S12S G 21 opt 1 S11Gopt
要求匹配到：Gi*n 2
S1*1
S12 1
S S
21GL 22GL
*
差别。长度起移相作 用，Z影响阻抗变换比。
尺寸短小、结构紧凑，
难获宽频带匹配
29
四、偏压馈电与隔直流电路
• 偏压馈电：要求对主电路的微波特性影响应尽可能小，即不应造成大
4) 改善放大器稳定性 16
Smith圆图
• 基本工具: Smith圆图 • 处理并联、沿线导纳 变化时使用导纳圆图 • 处理沿线阻抗变化使 用阻抗圆图方便
Ïò ʼ ¶Ë Ïò ÖÕ ¶Ë
Æ¥ Åä µã
终端(负载)方向：视入方向
向终端(向负载端)：看着负载向负载前进
向始端(向信号源)：看着负载向后倒退
17
(1) 匹配点: |G|=0, z=1, z=r+jx
SWR=1 (2) 纯电抗圆、开路点、
短路点
Ïò ʼ ¶Ë ¶Ì ·µã
(3) 纯电阻线
Ïò ÖÕ ¶Ë
(4) 感性与容性半圆
(5) r=1圆: 通过匹配点
(6) G的幅度的标注
0<x<1 ´¿ µç × è Ïß
x=1Ô² »¡ ´¿ µç ¿¹ Ô²
Z0
Z0 Z0
g
Z0
4
Z0 2
g
2Z0
4
1
2
2
g
g
4
4
g
4
34
3
g
4
方形分支电桥
Lange耦合电桥
13
（P）集中参数元件 • 类型：电容 -- 贴片电容，陶瓷电容
电感 -- 贴片电感，跳线 电阻 -- 贴片电阻 • 频率： f < 5 GHz • 注意： 电容、电阻的尺寸和损耗
14
二、输入、输出匹配电路