史密斯圆图基本原理之欧阳学文创编
史密斯圆图ppt课件
z z
Z
z z0
1 (z) 1 (z)
y(z)
1 / zz
Y(z)/ z0
1 1
(z ) (z )
带入用实部和虚部表示的反射系数：
z z
1 1
Γr Γr
jΓi jΓi
1 Γr2 Γi2 (1 i2
•
可得实部（电阻）和虚部（电抗）分别为：
驻波比、反射系数、损耗
加上反射系数圆
史密斯圆图有多种
• 见pdf文件 • 不是越复杂越好，要根据解题的需要 • 学习和工作中会逐渐深入掌握，目前要掌握最重要的基本操作方法
串联电抗的图上操作
并联电抗的图上操作
史密斯圆图上的电抗及其与电阻的串并联关系
等感抗线上，位于第一象限的弧线表示与电 阻串联的感抗，第二象限的弧线表示与电阻 并联的感抗
此点落在圆图的左半实轴上，从rmin=0.2点 沿等ρ的圆逆时针(向负载方向)转λ/3，即
转动角度为：
3
2
2
2400
得到归一化负载为 zl 0.77 j1.48
故负载阻抗为：Zl 0.77 j1.48 50 38.5 j74
Smith圆图
匹配无法实现的情况
• 如上图，当串、并联电感沿红、紫线方向转动时而串、并联电容沿蓝、绿 线方向转动，结果相互抵消，就无法实现阻抗匹配了。
[例3］ 已知传输线如图所示。若负载阻抗为Zl=25+j25Ω，求距离负载 0.2λ处的等效阻抗。
解：
•先求出归一化负载阻抗 zl 0.5 j0.5，
•在圆图上找出与此相对应的点P1。因为虚部是 正的，应在横轴以上，又因为实部小于1，该 点应在第二象限
•以圆图中心点O为中心，以OP1为半径，顺时 针 ( 向 电 源 方 向 ) 旋 转 0.2λ 到 达 P2 点 ， 即 ： (0.2λ/0.5λ)*2π=0.8 π
史密斯圆图的原理及应用
史密斯圆图的原理及应用一、史密斯圆图的概述史密斯圆图（Smith Chart）是一种常用的电路设计工具，广泛应用于微波电路的设计与分析。
它可以通过坐标变换的方式将复抗匹配器的阻抗表示在一个圆图上，方便工程师快速计算和优化电路。
二、史密斯圆图的原理史密斯圆图的构建基于复平面的坐标转换技术，将复抗匹配器的阻抗表示在一个单位圆上。
具体步骤如下：1.将复抗匹配器的阻抗表示为复平面上的点，以阻抗的实部和虚部作为横纵坐标。
2.将复抗匹配器的阻抗归一化到一个标准的单位圆上，使得阻抗归一化到圆上的点表示为单位圆上的点。
3.在单位圆上绘制一系列等效电阻德曼圆，并标记常用的阻抗值。
这些等效电阻德曼圆的半径是固定的，通过变换得到的阻抗点在不同等效电阻德曼圆上的位置。
4.通过在复平面上作圆的平移和旋转操作，将复抗匹配器的阻抗点转换成单位圆上的点。
5.将复抗匹配器转换后的阻抗点与等效电阻德曼圆上的点连接，得到史密斯圆图。
三、史密斯圆图的应用1. 阻抗匹配•利用史密斯圆图可以方便地进行阻抗匹配的计算和设计。
通过在史密斯圆图上移动阻抗点，可以得到与之匹配的负载阻抗或源阻抗。
工程师可以根据需要，选择合适的匹配器或变换线来实现阻抗的最大传输。
2. 反射系数的计算•史密斯圆图也可以方便地计算反射系数。
通过在史密斯圆图上读取阻抗点对应的反射系数，工程师可以快速了解电路中的反射情况，并根据需要进行相应的优化调整。
3. 变换线设计•史密斯圆图可以帮助工程师设计不同类型的变换线，如电阻性变换线、电容性变换线和电感性变换线。
通过在史密斯圆图上进行阻抗点的变换，可以得到满足特定要求的变换线参数。
4. 频率扫描分析•在频率扫描分析中，史密斯圆图可以帮助工程师分析电路在不同频率下的阻抗变化情况。
通过在史密斯圆图上绘制多个频率下的阻抗点，可以得到电路的频率响应特性。
5. 负载匹配•史密斯圆图也可以应用于负载匹配。
通过在史密斯圆图上绘制负载阻抗曲线和源阻抗曲线，可以找到使得负载与源之间产生最小干扰的最佳匹配点。
S2016-Chap01-D§1-5 SmithChart史密斯圆图
z r ji e j (0) e
标度
j ( 0 2 z )
＝0－2z＝常数的等相角射线段，用波长数 ＝常数的等相角射线段 用波长数
z/标注在单位圆外,取电压波节点处点B为z=0 方向 向信源：顺时针增加(0～0.5) 向负载：逆时针增加(0～0.5) 0 5)
im
1 .0
相角:
2z
L
向电源方向顺时针旋转减小；
向负载方向逆时针旋转增加；
re
Z
L
! 注意相角的走向
§1.5 Smith圆图 ——阻抗圆图
反射系数圆同时也是等驻波比圆
1 z 1 z
Im 与||1的一组同心圆一一对应
||＝ 1 ||＝0.5 ||＝ 0
电长度归一： z
2
削去特性参数Z0，把 把 β 归于Γ的相位 以系统不变量|Γ|作为Smith圆图的基底 无耗传输线上， 沿线|Γ|不变，对应半径为|Γ|的同心圆 |Γ|≤1，可以在一有限的空间内表示全部工作参数 可以在 有限的空间内表示全部工作参数Zin,s, Γ 将阻抗/导纳，驻波比关系套覆在 将阻抗 导纳 驻波比关系套覆在|Γ|圆上
= =3 =1
Re
§1.5 Smith圆图 ——阻抗圆图
2 电阻圆和电抗圆 2.电阻圆和电抗圆
归一化输入阻抗
Zin 1 1 r ji 1 r2 i2 j 2i zin r jx 2 2 Z0 1 1 r ji (1 r ) i
Z j 1 1、匹配点： z r jx Z0
原点O处 ，对应 r r=1 1，x x=0 0
(完整word版)史密斯圆图简介
史密斯圆图（Smith chart ）分析长线的工作状态离不开计算阻抗、反射系数等参数，会遇到大量繁琐的复数运算，在计算机技术还未广泛应用的过去，图解法就是常用的手段之一。
在天线和微波工程设计中，经常会用到各种图形曲线，它们既简便直观，又具有足够的准确度，即使计算机技术广泛应用的今天，它们仍然对天线和微波工程设计有着重要的影响作用。
Smith chart 就是其中最常用一种。
1、Smith chart 的构成在Smith chart 中反射系数和阻抗一一对应；Smith chart 包含两部分，一部分是阻抗Smith 圆图（Z-Smith chart ），它由等反射系数圆和阻抗圆图构成；另外一部分是导纳Smith 圆图（Y-Smith chart ），它由等反射系数圆和导纳圆图构成；它们共同构成YZ-Smith chart 。
阻抗圆图又由电阻和电抗两部分构成，导纳圆图由电导和电纳构成。
1.1 等反射系数圆在如图1所示的带负载的传输线电路图中，由长线理论的知识我们可以得到负载处的反射系数0Γ为：000000Lj L u v L Z Z j eZ Z θ-Γ==Γ+Γ=Γ+ 其中00arctan(/)Lv u θ=ΓΓ。
图1 带负载的传输线电路图在离负载距离为z 处的反射系数Γ为：2000L j j z in u v in Z Z j e eZ Z θβ--Γ==Γ+Γ=Γ+ 其中220u v Γ=Γ+Γ，arctan(/)L v u θ=ΓΓ。
椐此我们用极坐标当负载和传输线的特征阻抗确定下来之后，传输线上不同位置处的反射系数辐值（1Γ≤）将不再改变，而变得只是反射系数的辐角；辐角的变化为2z β-∆，传输线上的位置向负载方向移动时，辐角逆时针转动，向波源方向移动时，辐角向顺时针方向转动，如图2所示。
图2 等反射系数圆传输线上不同位置处的反射系数的辐角变化只与2z β-，其中传波常数2/p βπλ=，所以Γ是一个周期为0.5p λ的周期性函数。
Smith 圆图—原理与分析
Smith 圆图—原理与分析
Smith 圆图是一种用于分析电路中的匹配网络的工具。
它由美国电气工程师Phillip H. Smith于1950年提出，并被广泛应用于射频电路设计和天线设计领域。
Smith 圆图的原理基于复阻抗的概念。
在Smith 圆图中，电路中的每个点都可
以表示为一个复阻抗，即由实部和虚部组成的复数。
这样，整个电路可以表示为一个复阻抗的集合。
Smith 圆图将复阻抗表示为一个圆形图形，其中圆心表示纯电阻，圆的边界表
示纯电抗。
圆的半径表示电阻的大小，而圆的位置表示电抗的大小和相位。
通过在Smith 圆图上绘制电路中的复阻抗，可以直观地分析电路的匹配情况。
当电路的复阻抗位于Smith 圆图的边界上时，表示电路是纯电抗的，即无功。
当电路的复阻抗位于Smith 圆图的圆心时，表示电路是纯电阻的，即有功。
通过分析Smith 圆图上的复阻抗，可以确定电路的匹配情况。
匹配是指电路中
的负载阻抗与发射源或传输线的特性阻抗相匹配。
在Smith 圆图中，当负载阻抗与特性阻抗相匹配时，负载阻抗位于Smith 圆图的边界上，此时电路的反射系数为零，表示无反射。
Smith 圆图还可以用于计算电路中的反射系数、驻波比、传输线的特性阻抗等
参数。
通过在Smith 圆图上测量复阻抗的位置，可以直接读取这些参数的数值。
总之，Smith 圆图是一种简单直观的工具，可以帮助工程师分析电路中的匹配
情况，并优化电路设计。
它在射频电路设计和天线设计中具有重要的应用价值。
Smith圆图—原理与分析
Smith圆图—原理与分析2-5 Smith 圆图微波工程，即传输线工程问题，主要讨论（最基本的运算是）工作参数ρΓ, Z, 之间的数量关系和传输匹配问题――怎样传输得好，没有反射，而没有反射传输就是匹配。
一般是在已知特征参数βZ和长度l 的基础上进行。
、Smith圆图正是把特征参数和工作参数形成一体，用图论的方法解决工程问题。
它是一种专用Chart，自三十年代出现以来，已历经六十年而不衰，可见其简单，方便和直观.一、Smith图圆的基本思想Smith圆图，亦称阻抗圆图。
其基本思想有三条：1. 归一化思想――特征参数归一化特征参数归一思想，是形成统一Smith圆图的最关键点，它包含了阻抗归一和电长度归一。
阻抗千变万化，极难统一表述。
现在用Z０归一，统一起来作为一种情况加以研究。
在应用中可以简单地认为Z０=1。
电长度归一不仅包含了特征参数β，而且隐含了角频率ω。
由于上述两种归一使特征参数Z０不见了；而另一特征参数β连同长度均转化为反射系数Γ的转角。
――什么阻抗都通用，什么波长都能用。
2. 反射系数Γ作基底①以系统不变量|Γ|作为Smith圆图的基底――它是一个有限量，②在无耗λ为一个周期。
所传输线中，|Γ|是系统的不变量，③Γ是频率的周期量，以2以由|Γ|从0到1的同心圆作为Smith圆图的基底，使我们可能在一有限空间表示全部工作参数Γ、Z(Y)和ρ。
βj l j l z j l e e e z l ||||) ()2( 2Γ=Γ=Γ=Γ--θ的周期是1/2λg 。
这种以|Γ|圆为基底的图形称为Smith 圆图。
3. 套覆上jx r Z +=――――把阻抗(或导纳)，驻波比关系套覆在|Γ|圆上。
这样，Smith 圆图的基本思想可描述为：消去特征参数Z ０，把β归于Γ相位；工作参数Γ为基底，套覆Z(Y)和ρ。
二、Smith 圆图的基本构成1. 反射系数Γ图为基底图 7-1 反射系统Γ图反射系数图最重要的概念是相角走向。
2-4史密斯Smith圆图（传输线理论的计算工具）（可编辑）
2-4史密斯Smith圆图(传输线理论的计算工具)Smith圆图－传输线理论的计算工具主要内容： Smith圆图的参量 Smith圆图的构造Smith圆图的应用使用圆图前提：归一化 2.等x圆常用：圆图上特殊的三个点三点：匹配点O 短路点A 开路点B l开路、短路点（全反射的驻波）：计算沿线各点的阻抗、反射系数、电压驻波比等方向小结： * * 一：Smith圆图的参量史密斯圆图 Smith chart 是利用图解法来求解无耗传输线上任一点的参数。
围绕以下三个公式： 2.反射系数 1.输入阻抗 3. 电压驻波比阻抗归一：圆图作用：使我们可能在一有限空间读出无耗传输线的三个参量Z、Γ、和ρ。
ZL d＝0 二： smith圆图的构造 1.归一化电阻圆：等r圆2.归一化电抗圆：等x圆 3. 反射系数模值圆：等圆等式两端展开实部和虚部，并令两端的实部和虚部分别相等。
归一化阻抗圆上式为两个圆的方程。
可得代入上式为归一化电阻的轨迹方程，当r等于常数时，其轨迹为一簇圆； 1.等r圆半径圆心坐标 r 0；圆心（0，0）半径 1 r 1；圆心（0.5，0）半径 0.5 r ∞；圆心（1，0）半径 0 归一化电抗的轨迹方程，当x等于常数时，其轨迹为一簇圆弧；在的直线上半径圆心坐标 x +1；圆心（1，1）半径 1 x -1；圆心（1，-1）半径 1 x 0；圆心（1，∞）半径∞x ∞；圆心（1，0）半径 0 Gi Gr 归一化阻抗圆：等r圆和等x圆例：在圆图上具体的找归一化阻抗点：z＝1＋j 分两步：（1）找r＝1的电阻圆（2）找x＝1的电抗圆 r 1 X 1 传输线上任一点的反射系数为：是一簇|G|?1同心圆。
3. 等圆复角增加复角减少例：在圆图上具体的找反射系数点：分两步：（1）找大小为0.6的等圆（2）找角度为45度的线等反射系数模值圆对应于驻波比也是一簇同心圆说明：等驻波比圆 B A O 三个点的物理意义 l匹配点（没反射的行波）：中心点O 对应的电参数：匹配点 O 开路点纯电抗圆与正实轴的交点B（阻抗无穷）B A 短路点电抗圆与负实轴的交点A（阻抗为0）纯电抗圆三：Smith圆图应用应用过程分以下三步： 1.起点（已知P） 2.终点（所求Q） 3.旋转（方向） ZL 传输线上的点与圆图上的点一一对应，所以圆图可以用来： Q P L 向电源：d 增加―从负载移向信号源，在圆图上顺时针方向旋转；向负载：d减小―从信号源移向负载，在圆图上逆时针方向旋转； ZL d＝0 例1 已知：求：距离负载0.24波长处的Zin. 解：查史密斯圆图，其对应的向电源波长数为则此处的输入阻抗为: 向电源顺时针旋转0.24 等半径 ZL 0.24l 思考：已知输入阻抗，求距离0.24波长处的负载阻抗？。
第3章 Smith圆图
3.1.2 归一化阻抗公式
3.1.3 参数反射系数方程
如何用归一化 r 和 x表示zin定义域的一个点映射到Γ平面上, 而该平面能表示 r 和 i 。因为Γ出现在分子和分母中, 所以zin平 面中的直线映射到Γ平面上不可能仍是直线。只有Zin=Z0或zin=1 时，对应Γ为零的点在Γ平面的中心。通过反演运算可得到 平 面上圆的参数方程：
1 1 r 1 2 2 r i 和 r 1 i x x r 1 r 1 一般形式： r a2 i b2 c2
其中a，b表示沿实部和虚部Γ轴的位移，c是圆的半径。
例3.5 工作在3GHz终端开路的50Ω传输线，vp=0.77c，求出形成 2pF和5.3nH的线长度。
解：根据3.16和3.18式：d1=13.27+n38.5mm，d2=32.81+n38.5mm xC=0.53，xL=2，λ=vp/f=77mm，d1=13.24mm，d2=32.8mm
0.176 0.176
d
d
2fd 0.5c
3.2.2 驻波比
由SWR的基本定义，对于沿传输线任意距离d 的驻波比：
SWRd
1 d 1 d
SWR 1 或 d SWR 1
等SWR在Smith圆图中是个圆, 匹配条件Γ(d)=0或SWR=1是原点, SWR＞1时，其值由半径为Γ(d) 的圆与正实轴的交叉点决定。 ① 在Smith圆图内找到zL； ② 以原点为中心，以zL的长度为半径画圆；
例3.1 已知 Z0=50Ω传输线，终接下列负载： 解： Γ = -1 (短路) (a) ZL=0 (短路) 0 (b) ZL=∞ (开路) (c) ZL=50Ω Γ = 1 (开路) 0 Γ = 0 (匹配) 0
smith圆图的原理和应用
Smith圆图的原理和应用1. 前言Smith圆图是一种用于分析和解决电路中匹配问题的有效工具。
它由英国电气工程师Philip H. Smith于1939年创造，被广泛应用于射频电路、微波电路和天线设计等领域。
本文将介绍Smith圆图的基本原理和其在电路设计中的应用。
2. Smith圆图的基本原理2.1 反射系数和阻抗的关系Smith圆图是基于反射系数和阻抗之间的关系来进行分析的。
在电路中，反射系数表示反射波与入射波之间的关系，它是一个复数，可以用幅值和相位角来表示。
而阻抗则表示电路的负载特性，是一个实数。
Smith圆图将反射系数和阻抗之间的关系以一种直观而又简洁的方式进行了可视化。
2.2 Smith圆图的表示方式Smith圆图以单位圆为基础，将纯虚轴表示为电阻为无穷大的点，将实轴表示为电抗为零的点。
反射系数的值可以通过在Smith圆图上找到相应的点来表示。
例如，反射系数为0时，点位于单位圆的中心，反射系数为1时，点位于单位圆的边缘。
3. Smith圆图的应用3.1 反射系数的测量Smith圆图可以用于测量电路中的反射系数。
通过将电路与信号源和负载连接，可以使用向电路中注入信号的方式来测量反射系数。
通过测量反射系数的幅值和相位角，并将其在Smith圆图上进行标记，可以得到电路的匹配情况。
3.2 阻抗匹配Smith圆图可以帮助我们进行阻抗匹配，即调整电路的参数，以使得电路的输入和输出阻抗相匹配。
在Smith圆图上，我们可以通过移动点的位置来调整电路的参数，直至反射系数最小化。
通过在Smith圆图上定位匹配的点，可以快速找到合适的参数设置。
3.3 确定失配的原因Smith圆图可以帮助我们确定电路中失配的原因。
当电路的反射系数不为零时，可以使用Smith圆图来定位反射点，并判断失配的原因。
例如，如果反射系数位于实轴上，则说明电路存在电抗失配；如果反射系数位于圆心，则说明电路存在电阻失配。
3.4 天线设计Smith圆图在天线设计中也有广泛的应用。
第3章 Smith圆图
量子力学中的波函数
电磁学中的麦克斯韦方程
光学中的干涉和衍射
量子力学中的薛定谔方程
确定化学键类型： 通过Smith圆图 可以确定分子中 的化学键类型， 如单键、双键和
三键等。
预测化学反应： Smith圆图可 以预测某些化 学反应能否发 生以及反应的 产物。
确定分子在分子中的排
添加文档副标题
目录
01.
02.
03.
04.
05.
06.
Smith圆图是一种用于表示复数平 面上的点的方法
Smith圆图是一种方便的图形化表 示方法，可以直观地展示复数的几 何意义
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
它通过极坐标形式将复数表示为点， 其中实部为极径，虚部为极角
在Smith圆图中，每个点都对应一 个唯一的复数，反之亦然
改进算法：优化 Smith圆图的算法， 提高计算效率和准 确性
拓展应用场景：将 Smith圆图应用于更 多场景，如数据分 析、可视化等领域
推广普及：加强 Smith圆图的推广和 普及工作，提高公众 认知度和应用水平
物理学：Smith圆图 可用于描述量子力学 中的波函数和角动量， 以及在量子计算中实 现量子门操作。
信号处理：Smith圆图 可用于分析信号的频率 和相位响应，以及在通 信系统中实现调制和解 调。
控制系统：Smith圆图 可用于分析和设计控制 系统，帮助工程师更好 地理解和优化系统的性 能。
直观性：Smith圆图以图形的方式表示了复数平面，使得数据的表示更加直观。
方便性：Smith圆图可以方便地表示复数的模和幅角，并且可以通过旋转和缩放等操 作来方便地观察和分析数据。
高效性：Smith圆图可以有效地利用空间，将多个复数数据以紧凑的方式表示在同一 个平面上。
数学七年级上资源与评价答案之欧阳学文创编之欧阳家百创编
第一章丰富的图形世界欧阳家百（2021.03.07）1 生活中的立体图形（1）1．圆柱，长方体，四棱锥，三棱锥，球，三棱柱，圆锥；2．构成图形的基本元素，直线曲线，平面曲面，圆柱棱柱，圆锥棱锥；3．D ；4．×，×，√；5．8，2，4；6．红色－绿色，蓝色－白色；7．圆柱高等于底面直径等（图略）；8．（1）1时，（2）3时，（3）3时，（4）1.5时，（5）2时；9．是同心圆；四、视觉误差，事实上金属杆不能那样穿过两个零件；柱子是圆是方不能确定．1生活中的立体图形（2）1．B；2．C；3．A ；4．C；5．点动成线；6．线动成面，球，面动成体；7．6，8，3 ，相同，6a2 ；8.1,0,2 ；9．7,10,15；10．48；11．略；12．54π，108π，绕3cm边所在直线旋转的体积大；13．111 ；14．B ；15．143cm ；16．可见7个面，11个面看不见，41；四、“65”中间接缝处有一狭长空隙 .2展开与折叠（1）1．任何相邻两个面的交线，交线；2．底面图形，四棱柱；3．圆柱，圆锥；4．长方形；5．底面周长（或高），高（或底面周长）；6．8，6，3；7．都等于半径（或填相等）；8．7；9．52，24；10．6cm2；11．圆柱；12．B ；13．D ；14．A ；15．三棱柱，圆柱；16．D；250cm3；20．157cm2 ；四、（上面的是凹17．C；18．B；19．四边形，下面的是凸四边形.初三后也可用它们“斜率”不同来解释.）2展开与折叠（2）1．D；2．B；3．D；4．B；5．(1)圆柱、棱柱，（2）扇形，（3）长方体，（4）相同，相同，相等；6．4 ；7．(下图等) ；8．2：1.(7题) （9题）9．（类似即可）两点之间线段最短10．D 11．需要剪7条棱，一共11种，如下图，可请同学们总结规律协助记忆.四、取下一组数设计试试3截一个几何体1．D；2．D；3．B；4．D；5．B；6．B；7．C；8．用一个面去截一个几何体，截出的面；9．正方形，正方形，长方形，长方形；10．三角形、四边形、五边形、六边形；11．球；12．能，能；13．能，能，能；14．可能；15．10，15，7；7，12，7 ；7，13，8；9，13，7；16．（只需列出典型几种即可）平行于底面均匀截、或纵向分底面如下图.17．不能,能,不能，底面直径与高相等(16题)四、一、以a为底面周长的圆柱容积大（在侧面积相等情况下，底面越大的圆筒的容积越大）．二、当高和圆柱底面直径相等时，可使圆柱的表面积最小，因而罐头盒的用料也最省.4从不同的方向看（1）1．C；2．A；3．C；4．D；5．B；6．C；7．左面，上面，正面；8．圆柱；9．主视图、左视图、俯视图依次如下：10．A；四、D.4从不同的方向看（2）1．C；2．B；3．C；4．B；5．B；6．D；7．D；8．B；9．8(9题)10．48cm2 ；11．(1)3,1,2或3，2，1或3，2，2 （2）11，16 （3）如右图12．C；13．D；四、(如下图)5生活中的平面图形1．弧，扇形，弦，弦与弦所对弧组成的图形，边与角都分别相等的多边形；2．（n-2），n,(n-3),2)3(nn；3．18；4．8；5．5,17,53,161；6．圆，三角形，长方形，正六边形，正八边形；7．D；8．B；9．（图略，有一定创意即可）10．参考上图；11．A ；四、D.单元综合评价选择题：1．A ；2．B；3．C；4．A；5．B；6．D；7．C；8．C；9．D；10．B；11．C；12．B；13．C；14．D；15．C；16．C.填空题：17．6，8，3；18．8，16，9；19．6；20．36；21．4；22．圆柱、圆锥、圆台、半球、球；23．7，11；24．7，13，8；25．54π，108π， 绕3cm 边所在直线旋转的体积大 ； 26．27．17；28．3，2 或 2，3；29．21×15×12－（123＋93＋63）＝1107cm3；30．(1)94 (2)不公平，小明：2714 弟弟：2713 抽奇数个面一次积14分，抽偶数个面一次积13分，积分多者胜；31．不是只有一种，至少9个，最多13个.第二章 有理数及其运算1数怎么不够用了1.⑴×；⑵×；⑶×；⑷√；⑸√；⑹√；2.正数：52,21+；负数：3,-0.25-；3.①上升了5m ,0m ；②扣20分；③－12圈；④0.02g -⑤高于海平面25米；4.（1）整数集合：5，-7，0，-2006；（2）负分数集合：3.0,94--；（3）非负整数集合：5，0 ；（4）正数集合：5，14.3,25；5.整数，分数，正整数，0；负整数，正分数，负分数；6.北，9；7.-1；8.40；9.A ；10.B ；11.10层；12.小红：-14米；小强:+10米；13.（1）5人；（2）62.5％；（3）56个，7个；四：3人入选；4人入选. ２数轴1.原点，正，单位长度；2.2，312±；3. 2 ；4.1,2,3---；5.负；6.1,0,1,2--；7.4,2-； 8.9；9.<，<，<，<；10.C ；11.A ；12.C ；13.B ；14.7,310,51,2,-0.5,0-；图略；15.－10在－100的右面，－100距原点较远；16.26级；17.第一种情况，A 点在原点右边，那么A 为3，B 就为2或4，B 点距离为2或4；第二种情况，A 点在原点右边，那么A 为－3，B 就为－2或－4，B 点距离为2或4；所以，B 点距离为2或4；四：2003．3 绝对值（1）1.5，0.78,0；2.213±，-10；3.B ；4.B ；5.D ；6.B ；7.⑴×；⑵×；⑶×；⑷√；8.(1) 3；(2)0；(3)45；(4)5； 9.-3.5﹥-3.7；（一种方法是用绝对对值，另一种方法是用数轴）；10.正数：31,9,21,5.5),2(+++--；负数：713),3(12.3212-+-----，，，；零：0；四：83.3绝对值（2）1.0，非负数；2.-1，-2，-3，-4，-5；3.2,310±-；4.3，-3；5.0;6.4;7.6±;8.4，3，2，1，0；9.⑴＞；⑵＞；⑶＞；⑷＜；⑸＜；⑹＞；10.-18；11.10099；12.（1）第二盒；（2）62.5%；13.C ；四：1,3±±. 4有理数的加法（1）1.C ；2.C ；3.D ；4.①12；②47-；③23-；④ 0；5.①9-；②13；③12；④6；⑤148-；⑥17；6.680元；7.1700米；8.16.8元；9.50-；10.（1）1-；(2) 7691；11.1,5--；12.0；13.(1)＜；(2)＜；(3)＞；(4)＜；14.177℃；四：27个. 4有理数的加法（2）1.-2 ,a-5；2.-4和2；3.<；4.(1)-；(2)-；(3)+；(4)+；5. 0；6. 100,90,88；7. 178,0；8.1003；9.B ；10.D ；11.B ；12.B ；13.B ；14.A ；15.B ；16.C ；17.D ；18.(1) 8 ；(2)-5；（3）2；19.(1)-17；(2)878-；20.(1)2.4；(2)43-；21.(1)600元；（2）在海平面以下530m ；22.D ；23.D ；24.23-；25.150002497；26. 270.45元；27.-8℃；28.200.5千克；29. 按顺时针或逆时针顺序填写：1，6，2，3，5，4；四：从上到下，从左到右依次是6，8，-2； ５有理数的减法1．⑴（－20）；⑵10；⑶0；⑷（－8）；2.－150；3.4℃；4.－1；5.6，－8；6.－3；7.34-；8.－1或5；9.－30；10.B ；11.B ；12.D ；13.D ；14.C ；15.D ；16.⑴16；⑵－18；⑶10；⑷323-；⑸319；⑹0；17.2；18.8；四：正号.６有理数的加减混合运算（1） 1.2336121-+--； 2.()()683+-+-；⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+534132；3.⎪⎭⎫ ⎝⎛---+71674572316；4.C ；5.B ；6.D ；7.D ；8.A ；9.A ；10.⑴3116-；⑵10-；⑶45；⑷515-；11.14；12.1；13.34；14.亏5.2元需停业；15.⑴12117,12112；⑵7；图略；16.－1003；四：小影，121.6有理数的加减混合运算（2）1.D ；2.A ；3.A ；4.D ；5.C ；6.241辆；减少21辆；35辆；7.B 表示的有理数是:－8或2；C 表示的数是:a －3或－a －3；8.－30；9.分别是：－10%，－6%，3%，2%，－7%；总的差距和为－18％；10.19℃ ，3℃；11.8.9m ；12.10万平方米；四：－8. 7水位的变化1.6.5；2.－5，3.－7；4.－24℃，5.123；6.72；7.B ；8.A ；9.（1）－45，（2）10，（3）21+， （4）－0.43；10.上升4℃；11.-87米；12.①周二最高，周一最低 ②上升趋势 ③图略. 8有理数乘法（1）1.D ；2.B ；3.D ；4.C ；5.C ；6.D ；7.D ；8.B ；9.61；823-；0；10.32-；11.－27；()()()333-⨯-⨯-；12.负数，正数；13.35±；14.0；15.⑴41，⑵31，⑶74-；16.购门票花了860元；四：－42.8有理数乘法（2）1.B ；2.D ；3.A ；4.C ；5.19.2℃；6.亏损100元；7.688元；8.3；9.2.2欧；四：（0.3b-0.6a ）元. 9有理数的除法1．正，负，相除；2.－8，8，0，1；3.⑴37-，⑵65；4.C ；5.B ；6.B ；7.C ；8.C ；9.⑴111，⑵2-，⑶3，⑷74-，⑸44.1-，⑹815-；10.＞，＜；11.B ；12.－8；13.1.32元；14.x x ÷--÷4205.0420）（；15.每人至少要交9元；16.416，311-；四：当1>a 时，a a<1；当1=a 时，a a=1；当10<<a 时，a a>1；当01<<-a 时，a a<1；当1-=a 时，a a=1；当1-<a 时，a a>1.10有理数的乘方（1）1.2，2；2.53，53，53，53；7，11；()32-，－8；3.±6；4.0；5.±12；6.94，9449，-；7.1，－1；8.正；9.10000，0；10.－3，±8；11.73，－55；12.－1；13.B ；14.B ；15.C ；16.D ；17.A ；18.B ；19.B ；20.1281；21.2222222128⨯⨯⨯⨯⨯⨯=，5.3217=⨯小时.22.C ；四：3. 10有理数的乘方（2）1.5,-7,-7的五次方；2.332⎪⎭⎫⎝⎛-；3.9，－9，－27，-9；4.0；5.81±，41；6.94，49-，94；7.B ；8.B ；9.D ；10.A ；11.B ；12.A ；13.B ；14.C ；15.B ；16.C ； 17．⑴8，⑵－8，⑶837，⑷－6，⑸－8，⑹61；18.7±或3±；19.5或1；20.31；21.49；22.15；四：±1. 11 有理数的混合运算1.⑴+，－，0；⑵21，43，32，31，41；2.24；3.－6；4.－7，5.交换，结合，乘，加；5.0；7.A ；8.B ；9.C ；10.⑴9727，⑵，891；11.20099；12.0≤a ；13.－4；14.1；15.－8.5；16.⑴－41，⑵27-，⑶2780，⑷15，⑸172229，，⑹111095；17.C ；18.9；19.8；四：611-.单元综合评价（一）一、1．2；2.2；3.10000，0；4.－3，8±；5.正数；6.－1；7.0；8.0；9.27或者；10.5或1；二、1.B ；2.B ；3.B ；4.A ；5.C ；三、1.21-；2.329；3.－73；4.1；四、1.9；2.81；五.－9℃；六、－1. 单元综合评价（二）一、1.121；2.1；3.5℃；4.24；5.－4；6.－7；7.6，相等；8.（1）－5，（2）65，（3）－2，（4）－1.08，(5)0，(6) －5；1.D ；2.B ；3.A ；4.A ；5.A ；三、1.125-；2.25-；3.15；4.9；5.112；6.18-；四、1.2 ；2.23或21； 3.1968元；4.（1）星期二，星期一都位于警戒水位之上.(2)上升了.（3）34.41， 34.06， 34.09， 34.37，34.01， 34 .第三章 字母表示数1 字母能表示什么1.r π2，2r π，2.（t －n ）；3.1.2m 元；4.m 1110；5.（100－5a ） ；6.sm100；7.523+v ；8.a a a a a 321,3,21⨯⨯；9.A ；10.C ；11.（1）是正整数）n n n n ()1(1)2(2+=++，（2）)(111)1(1是正整数n n n n n +-=+；12.（1）ac+bc=(a+b)c ， (2)4x+11x=(4+11)x=15x；13.)1()1(3,348-++==n n a a n ；14.长：cm x a )2(- 宽：cm x b )2(- 高：xcm ，体积：3)2)(2(xcm x b x a -- 15.（1）略，（2）3-n 条，2)3(-n n 条 2代数式1.（1）b a +2，（2）22b a +，（3）b a 313+，（4）yx 1--，（5）x a x %+，（6）)(y x y x +-；2.n m 35+，3.nmn m --15；4.D ；5.B ；6.A ；7.（1）x y z ++10100，（2）z z z 122,2,2，（3）122、244、366、488；8.b a 42+，9.52,32;22+++n n n ；10.甲：x 120240+ 乙：)1(6.0240+⨯⨯x ；11.（1）a9元，a6.29元，（2）元时当元时当ma m ma m 8.0,10,10>≤；12.元时，当元时，当8.2)12(8.16124.11233⨯-+>≤x m x x m x ；13.（1）163次 （2）当55=a 时，132=b 次 ，因为：144624=⨯次 且132<144，所以：有危险；14.起步价8元（即：行程在3km 之内付8元），3km 后每千米付费1.6元，每等5分钟加收1.6元、不足5分钟按5分钟计.t 取5的倍数.四、把财产分成七份，妻子是2份，儿子是4份；女儿是1份. 3代数式求值1.（1）320，（2）1-，（3）3；2.0.8n ，9.6 ；3.2；4.99.5；5.（1）3，（2）75，（3）1；6.323；7.5；8.3-；9.（1）8 （2）81；10.（1）t 08.040-，（2）24升，（3）n 08.040-，500千米 ；11.（1）一月份缴纳：a 67；二月份缴纳：b a 20100+；（2）一月份：32.83元； 二月份：79元，（3）118度4 合并同类项（1）1.（1）2项，系数分别为：5，－2；（2）3项，系数分别为：2，－3，1；（3）3项，系数分别为：21-，2，－1；（4）2项，系数分别为：－8，－1；（5）2项，系数分别为：1，35；（6）3项，系数分别为：1，31-；2π；2.－1，1，3π-；3.31-，3；4.3；5.⑴√，⑵×，⑶×，⑷√，⑸√，⑹×；6.D ；7.()ac ab c b a +=+；8.5v ，3.6v ，8.6v . 4合并同类项（2）1.238x -；2.B ；3.（1）4353223-+--a a a ，（2）ac a 215122+；4.（1）32922+--x x ，5-，（2）2987c abc a -+-，65-；5.1；6.4；7.21或15；8.8；9.1=m 或2=m ；10.（1）n m -，（2）mnn m S n m S 4)()(22-+=-=阴阴，（3）22)(4)(n m mn n m -=-+， （4）29)(2=-b a .5 去括号1.（1）不变号，（2）变号；2.（1）55-a ，（2）109+x ，（3）65--a ，（4）b a 1217-，（5）b a 24+，（6）2223y x -，（7）ab b a 24322+-，（8）7；3.（1）a ，（2）219；4.27)(65-=+-b a ab ；5.（1）y x 32+-，（2）x 21-；6.1261=+ax ；7.c 3-；8.a 642- 12cm ； 当7=a 时，0642=-a ， 所以得不到；9.7991745=+y x ；四、141岁.6探索规律1.（1）76，（2）64 ，（3）21；2.（1）1)1(10)1(9+-=+-n n n ，（2）n n n n 2)2(2+=+；3.10000，4.黄、红；5.（1）n 5100+，（2）155cm ；6.47；7.80192122=-，n n n 8)12()12(22=--+；8.61；9.（1）6，（2）1；10.（1）32，（2）11-=n n q a a ，（3）14125,40,5-⨯===n n a a a .单元综合评价一.1.C ；2.D ；3.A ；4.A ；5.D ；6.D ；7.C ； 8.C ；9.B ；10.C ；11.B ；12.B ；13.3；14.0；15.8； 16.23；17.51；18.c b a 23；19.0,2,14--；20.))((2233b ab a b a b a ++-=-；21.⑴235y xy --，（2）2525142--x x ；22（1）154323-=++--a a a ，（2）.842=-xy y ；23.（1）1222323+--x x x ，（2）8430553=+-x x ；24.（1）19+=n a n ，（2）3920=a ；25.设每台价格为a 元，大商新玛特：a a 9775.085.015.1=⨯；大庆百货大楼：a a 99.01.19.0=⨯；大庆商厦：a a 9975.095.005.1=⨯；a a a 9775.099.09975.0>> ； ∴选择大商新玛特.26.（1）x 100，（2）x 7212000-，（3）1020元，996米，16648元，（4）不能；27.11，12)1(-=-+n n n ；28.（1）方案一：466元 方案二：465元；（2）42.9+a 或52.9+a .第四章 平面图形及其位置关系1直线、射线、线段1.无数，有且只有一;2.两，点在直线上，点在直线外；3.两个大写，一个小写；4.射线，直线；5.零，两，一；6.过两点有且只有一条直线；7.6；8.1,6；9.C ；10.C ；11.C ；12.B ； 13.C ；14.B ；15.D ；16.（1） （2） （3） （4）（5）17.是，不是，不是；18.不能；19.9；20.6个，2)1(-n n 个. 2 比较线段的长短1.线段；2.长度；3.BC 、CD ；AB 、BC 、AC ；4.中点，BC ，2，21，三等分点；5.两，线段，长度，重合，端点；6.6,3，4,2；7.6,10；8.12、4；9.2,4，1；10.7；11.D ；12.C ；13.B ； 14.C ；15.A ；16.20cm ，30cm ；17.10cm ；18.6cm.3 角的度量与表示1.端点，射线，公共端点，射线；2.射线，端点；3.平角，周角；4.75,4500,54,0.9；5.点O ；6.∠AOB ；7.2,4，360；8.34,52,12；9.∠A ；∠B ；∠ADE ；∠ACF ；10.6，21；360,30；11.C ；12.C ；13.C ；14.D ；15.C ；16.（1）是，（2）不是，17.∠α，∠1，∠2，∠3，∠β，∠BCE ，∠ACD ；18.40°,80°,160°；19.40°或80°；20.4时1155分或4时11238分. 4 角的比较1.147°12′，114°32′,91°32′40″,22°49′7″2.角，AOC ，BOC ，AOB ；3.21，4；4.（1）∠AOB ，∠BOC ，∠AOD ，∠DOC ，（2）∠AOD ，∠DOB ，∠AOC ，∠BOC ；5.∠β＞∠α＞∠γ；6.南偏西30°；7.C ；8.B ；9.D ；10.B ；11.A ；12.36°15′；13.25°；14.OE 是∠BOC 的平分线；15.117.5°；16.（1）45°，（2）21α，（3）45°，（4）∠MON ＝21∠AOB. 5平行1.⑴×，⑵√，⑶√，⑷×；2.不正确，经过直线外一点有且只有一条直线平行于已知直线；3.正确，两条直线都与第三条直线平行，那么这两条直线也互相平行；4.两，相交和平行；5.相等或互补；6.B ；7.C ；8.D ；9.有，AB ∥CD ，AD ∥BC ；10.CD ∥EF ；11.EF ∥AC ，FG ∥AB ，EG ∥BC ；12.AD ∥MN ∥BC ；13.有，EF ∥GH ，FG ∥EH ；14.在同一直线上，因为，过直线l 外点B 有且只有一条直线与已知直线l 平行，所以A 、B 、C 在同一直线上.6 垂直1.AB ⊥CD 于点O ；2.一；3.它们所在；4.150°；5.距离；6.150°；7.（1）AB ，CD ，垂直定义，（2）ACB 垂直定义；8.⊥，8cm ，6cm ，10cm ；9.C ；10.D ；11.B ；12.D ；13.（1）45°，（2）.OD ⊥AB 14.理由：垂线段最短.15.（1）证明：∵OA ⊥OB ，OC ⊥OD ，∴∠AOB ＝∠COD ＝90°，∵∠AOC ＝90°－∠BOC ，∠BOD ＝90°－∠BOC ，∴∠AOC ＝∠BOD ；（2）40°；16.（1）2（2）略，（3）P 离OB 最近，（4）略，（5）∠AOB ＋∠CPD ＝180°，（6）∠A O B ＋∠C P D ＝180°.7有趣味的七巧板1.正方形；2.B ；3.C ；4.D ；5.B ；6.（1）略，（2）略；（3）92cm ；7.3个；8.（甲） （乙） （丙）9.略；10.箭头，船，鸽子，鸭；11.略.单元综合评价1.4,1；2.21，2；3.线段；4.两；5.41，2倍；6.直，平；7.3.5,15.75，6,18；8.21，2； 9.116°20′,11°40′20″,106°25′,58°57′；10.20°或100°；11.6；12.②，③，⑥；13.AB≥3cm ；14.1,4,6；15.AB ∥CD ∥HG ；16.A ；17.C ；18.D ；19.D ；20.B ；21.C ；22.D ；23.D ；24.A ；25.C ；26.平行；27.垂直；28.BD ＝8cm ，CD ＝5cm ；29.45°；30.45°；31.90°；32.①42°，②不会，因为可证出∠MON ＝21∠AOB.第五章 一元一次方程1 你今年几岁了（1）1.方程；2.一个未知数，未知数指数是1；3.D ；4.B ；5.B ；6.A ；7.B ；8.D ；9.C ；10.（1）设小丽买的每个本是x 元；1105.123-=⨯+x ；（2）设小佳家中水井有x 米；)1(4)3(3+=+x x ；（3）设x 年以后，学生的年龄是老师年龄的31，则x x +=+13)45(31；（4）设乙队调往甲队x 人 ；)48(352x x -=+；（5）设他答对了x 道题；76)20(5=--x x ；四、设此壶中原有酒x 斗，[]011)12(22=---x .1你今年几岁了（2）1.两边同时，同一个代数式，两边同时， 同一个数，不为0；2.b,等式性质1，同时加上3；3.y -，等式性质2，同时乘以71-；4.7；5.C ；6.D ；7.B ；8.B ；9.（1）107=x ，（2）9=x ， （3）3=x ，（4）6=x ；10.234--或；11.6；12.6；13.3-；14.32；15.（1）668，（2）3.75；四、珍珠1条，水泡3条，朝天龙2条.2解方程（1）1.符号，一边，另一边，移项；2.0;3.6；4.311-；5.3=x ；6.14 ；7.（1）5=x ；（2）4-=x ；（3）3-=x ；（4）43-=y ；（5）58=x ；（6）23-=x ；（7）4313=x ；（8）4=z ；（9）24-=x ；（10）35-=y ； 8. 3；9.2,3-=≠b a ；10.（)1-+n a ；11.51；12.2 ；13.2,2-==y m ；14. 400；15.（1）815=x ；（2）6-；四、 1、2、4或8.2解方程（2）1.（1）21-=x ，（2）713=x ，（3）3-=x ，（4）4=x ，（5）1=x ，（6）9=x ，（7）34=x ，（8）1=x ，（9）2-=x ，（10）8-=x ；2. 5 ；3. 4.0-； 4. 4； 5. 0； 6. 0； 7. 3 .8.解：设支援植树的人数为x 人，则)20(31)18(2x x -+=+，5=x ；拔草：20人.四、解：设飞机票的价格是x 元，则 120%5.1)2030(=⨯-x 800=x .2解方程（3）1.（1）1338=x ，（2）118=x ，（3）1727=x ，（4）9-=x ，（5）37=x ，（6）65-=x ，（7）45=x ，（8）613-=x ，（9）0=x ，（10）984.0-=x ； 2.解：设x 小时完成，则1)8161(=+x 724=x 3.解：（1）当学生有3人时，甲旅行社收费600元，乙旅行社收费576元；当学生有7人时，甲旅行社收费960元，乙旅行社收费1008元；（2）设当学生有x 人时，甲、乙收费一样，则)1(240%602240240+⨯=+x x ，x =4 . 4.解：设每月标准用水量是x 立方米，则22)12(9.23.1=-+x x x =8四、（1）“P—A”型 25台，“P—B”型25台，或“P—A”型 35台，“P—C”型15台（2）选择“P—A”型 35台，“P—C”型15台3日历中的方程1. 14、16；13、15、17；14、16、18.2.解：设中间的一天是x 号，则60)7()7(=+++-x x x ，20=x ；3.解：设中间的一天是x 号，则42)1()1(=+++-x x x ，14=x ；4.解：设妈妈生日是x 号，则92)7()1()1()7(=++++-+-x x x x ；23=x ；5.解：设第一个数为x 号，则63)9()8()7()2()1(=++++++++++x x x x x x ，6=x ；6天分别是：6、7、8、13、14、15；6.解：设中间的数为x ，则216)8()7()6()1()1()6()7()8(=+++++++++-+-+-+-x x x x x x x x x ，24=x ，328=+x ；所以不可能.同理和是72、100都不可能..7.解：设第一个数是x 号，则46)21()14()7(=++++++x x x x ，1=x ； 所以这四天是1号，8号，15号，22号，不可能有五个星期六.8.最后一天可能是星期二，星期三或星期四.9.解：设最后一位是x ，则22)1()2(+=+-+-x x x x ，5=x ；所以电话号码是3275345；10.解：设所得相同的结果为x ，则9922)2()2(=++++-x x x x ，22=x ，所以这四个数分别是 20、24、11、44.11.解：设原两位数的个位数为x ，则)4(1012])4(10[2-+=-+-x x x x ，8=x ， 原两位数是48.四、解：设小刚军训七天中间的日期是x 号，则84)3()2()1()1()2()3(=+++++++-+-+-x x x x x x x ，12=x ，所以小刚是九号出发的；设小亮军训七天中间日期是y 号，他出发的月份是m所以 127=+m y ，因为y 、m 都是正整数，且121≤≤m ，所以11,7==y m ， 所以小亮是14号军训结束的.4我变胖了1.D ；2.B ；3.B ；4.D ；5.C ；6.B ；7.A ；8.解：设三角形的边长为x ，则56103++=x ，7=x ；9. 4 ；10.（1）解：原圆柱形玻璃杯水位下降x 毫米，则ππ80)260()280(22⨯=x ，45=x ； （2）解：设还差x 毫米，则ππ)60()2200(100)280(22x -⨯=⨯，44=x ；11.（1）能注满.（2）设原长方体内的水位剩x 厘米，则445=⨯⨯x ，51=x ；四、解：设王师傅设计的鸡场宽为x 米，则35)5(2=++x x 10=x 14155>=+x 所以不符合实际；设李师傅设计的鸡场宽为y 米，则35)2(2=++y y 11=y 14132<=+y 所以李师傅设计的合理，此时面积是143平方米.5打折销售1.C ；2.D ；3.B ；4. D ；5.C ；6.B ；7.D ；8.C ；9.C ；10.解：设一次降价的百分率为x ，则x -=--1%)151%)(201(，%32=x ；11.解：设甲种商品进价是x 元，则4411)16%)(101(-=++x ，354=x ；12.解：设每只足球的成本价是x 元，则)130(80)30(60x x --=-，26=x ；13.解：设进价为x 元，则1000%)501(=+x ，32000=x ；（1+100%）x =1000，500=x ；所以还价应在600元到800元之间.四、解：设标价是x 元，则%5.720002000100%90⨯=--x ，2500=x ；（1）设进价是x 元，则x x %5.7100%902500=--⨯，2000=x ；（2）设打了x 折，则%5.720002000100102500⨯=--⨯x ，9=x . 6“希望工程”义演 1.94,95n n ；2. 6 ；3. 90元和60元；4. 450米，300米，300套；5. 4，6；6.14；7. 20岁；8. 3，4；9.解：设大人有x 人，则100)100(414=-+x x ，20=x ；10.解：设汽车x 辆，则1425.3-=+x x ，6=x ；23146=-⨯吨.11.解：设有x 人加工螺栓，则)50(1292x x -=⨯，20=x ；12.解：设甲种货物有x 吨，则2000)500(27=-+x x ，200=x ；13.解：设公司有x 人，则x x x =+⨯++30312131120，300=x ；14.解：设后来乙厅有x 人，则16)321()16(2+-=-x x ，30=x ；四、解：（1）设初一年级人数为x 人，则60604515+=-x x ，240=x ； （2）租45座客车4辆，60做客车1辆.7能追上小明吗？1.（1）480)6560(=+x ，（2）480620)6560(-=+x ，（3）60480)6560(-=+x ，（4）480)6065(=-x ，（5）480640)6065(-=-x ；2.B ；3.C ；4.A ；5.B ；6.解：设甲出发x 小时追上乙，则40)5.1(68=--x x ，5.15=x ；7.解：设需要x 小时，则x )7560()12.015.0(+=+，002.0=x ；8.解：设乙跑x 圈后甲可超乙一圈6)1(4004400+=x x ，2=x ； 9.解：设学校到农场距离是x 千米，则)245.1245.1(61)245.1(41-⨯-+⨯⨯=-⨯-x x 32=x ；10.解：设自行车速度是x 千米/小时，则)75(61)3(31x x -=+，23=x ；四、解：设乙的速度是x 千米/小时，则339)541)(214()324(⨯=+-+-x x ，2.16=x ； 8教育储蓄1.（1）81元，1081元，（2）1022.5元，1045.5元，1069元，（3）49.6元，1049.6元，1073.2元；2.10000元；3. 20316.8元；4. A ；5.D ；6.A ；7.C ；8.D ；9.解：设活期存款月利率为x ，则20044.210%63.01210012100-=⨯⨯+⨯x ，%24.0=x ；10.解：设x 年后还清，则x x x 203.2%)101(204%154040⨯--⨯=⨯+，2=x ；11.解：设老张投资国债3x 元，教育储蓄2x 元，普通储蓄x 元，则 6.861%)201%(5.232%7.233%32.23=-⨯+⨯⨯+⨯⨯x x x ，2000=x ，所以老张共投资12000元.四、解：设李文同学这笔稿费是x 元，则420)800%(14=-x ，3800=x .单元综合评价：一.填空题：1.1-；2.342--或；3. 6；4. 18.5；5.小时千米（/)2+x ；6. 2；7.42--或； 8. 13；9. 6；10. 800.二.选择题：11.C ；12.B ；13.A ；14.C ；15.C ；16.C ；17.D ；18.A ；19.C.20.C 21.D 22.D 23.C 24.B三.解方程：1.8=x ；2.13-=x ；3.47=y ；4.54=y ；5.0=x ；6.411=x . 四.解答题：1.解：设共有x 本练习本，则x x x x =-⨯+⨯+)2075%42(75%42%42，1000=x ；2.解：设合金中铜占x 千克，则912124)24(7191-=-+x x ，17=x ；3.解：设一共需x 小时，则32)21(3121=-+x x ，1=x ； 4.解：设离瓶口x 厘米，则πππ42)24()24(10)28(222⨯=⨯+⨯x ，2=x ； 5.解：设总价值是x 元，则x x =++1220%80，160=x ；6.解：设客车的速度是4x 米/分，火车速度是3x 米/分，则 300200)34(2+=-x x ，250=x ；所以客车、货车的速度分别为 1000米/分、750米/分.7.解：设这批树苗有x 棵，则2277252233-+⨯=--⨯x x ；405=x ， 所以树苗有405棵，马路长是600米.第六章 生活中的数据1 认识100万1. 1 000，1000000；1000，1 000000；2. 1 000；3. 10 000元；4. 60米厚，相当于20层楼高（每层按3米计算）；5．约167小时，约17小时；6. 500所；7. ba 1000块，30 000 000块；8.314天；9.一百万个，60 000米2；10．（1）略,（2）略,（3）3000吨.2 科学记数法1. D ；2. B ；;3.（1）2.5×1013 ，（2）2.75×106；4. (1）560000，（2）38800000；5. 9.46×1012千米；6. 3.1536×1018秒,1019秒>3.1536×1018；7. 9×106人，1×1012美元，1×1011美元；8. (1)4×104张，(2)2 500天,7年.3 扇形统计图1.(1)350名,(2)B;2. 29000册;3. 50.18%;4.5.(1)中国联通,(2) 12 000名;6. (1)96亩, (2)64亩; 7. (1)约9.625厘米;(2)超过标准水位时间有:早上2点、3点、10点、中午12点，下午2点、3点、8点、11点、12点；低于标准水位时间为：早上1点、5点、6点、7点、9点、11点，下午1点、5点、6点、7点、9点、10点，超过标准占37.5%，低于标准占50%，图略.4 你有信心吗1．圆心角；2.10%，30%，60% ，3、.D ；4.D；5.（1）在家过年，（2）请厨师回家；（3）约2.6倍；（4）132户；6.略；7.(1)氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体0.03%；(2)氮气280.80，氧气75.60，稀有气体3.40，三气化碳0.10，其他气体0.10；(3)略；（4）略.5 统计图的选择1．（1）每100克的水果含水分情况统计图（2）.某人身高成长纪录统计图（3）2000年我国职工每人每月消费各项比例统计图2、（1）某地去年每月降水量统计图（2）①三、四月和七、八、九月降水量较多；②一月和十二月量较少；③统计图，选统计表；3.（1）北京59.81%,上海74.88%，天津80.72%，沈阳 83.01%，每个城市绘制一个扇形统计图；（2）可绘制条形统计图.4、略5、略单元综合评价1.B ；2.C ；3.D ；4.B ；5.B ；6.B ；7.B ；8.D ；9.C ；10.D ；11.72；12.101；13.20% ，28 ；14.5；15.21；16.32 000；17.900；18.3.153 6×1018；19.100；20.11℃；21.3.60；22.（略）；（2）四月；23.（1）如图（2）非常满意：25% 满意：33.3%，有一点满意：8.3% ，非常不满意6.7%，有一点点不满意：8.3% 不满意：18.4% 扇形统计图略；（3）有影响，因为满意率达66%，不满率达34%；24.（1）1.8, 3 600，27 000；（2）1 350千克.第七章 可能性1 一定摸到红球吗1.确定事件：（3），（4），（7）；不确定事件：（1），（2），（5），（6），（8）；不可能事件：（4），（7）；必然事件（3）；2.确定事件：（1），（2）；不确定事件：（3）；3.一样大；4.偶数号可能性21，小于或等于3可能性103，∵21>103∴摸到偶数号可能性大一些；5.摇匀 ；6.（1）不可能摸到黄球；（2）可能摸到黄球的可能性为31；（3）摸到黄球可能性21，（4）摸到黄球的可能性为32；（5）.一定摸到黄球.2 转盘游戏1.小；2.大；3.红、黄、黑、蓝、绿、白、可能性大小相同；4.B ；5.不相同，红球摸出的可能性大；6.因为A 盘红色扇形的圆心角为300，B 盘的红色扇形总的圆心角为280，C 盘的红色扇形圆心角为31.680，所以应选择转盘C ；7.可能性一样大，因为阴影区域的面积与阴影区域外的面积相等；8.略.3 谁转出的四位数大1.B ；2.A ；3.相等；4.21；5.该取消；6.（1）可能性一样；（2）小于2 的可能性大；（3）绝对值小于5的可能性大；7.“4”可能放在百位、十位、个位，但一般不会放在千位，最小四位数是 1 234，它出现的可能性很小；8.图略，红色的圆心角为900，黄色的圆心角为1500；9.（1）略；（2）154厘米 ，154厘米或155厘米.单元综合评价1.D ；2.C ；3.A ；4.C ；5.B ；6.D ；7.A ；8.B ；9.D ；10.A ；11.0；12.61；13.红色；14.必然事件；15.2.5% ；16.不确定事件；17.略；18.个位；19.可能事件；20.21；21.62507500001；22.因为相加的结果有3，4，5，6，5，6，7，7，8，9共10种，其中奇数为6种，所以游戏不公平，小李容易获胜.23.（1）6种分别是：甲乙丙，甲丙乙，乙甲丙，乙丙甲，丙甲乙 丙乙甲；（2）3种 ；（3） 21；24.12072=53，12024=51，12024=51.。
思维拓展_图形找规律--题+答案之欧阳学文创编
思维拓展《图形找规律》姓名：欧阳歌谷（2021.02.01）一、填空题1.下图是按照一定规律排列起来的,请按这一规律在“?”处画出适当的图形.2..3.(1) (2) (3) (4) (5) (6)4.下图看似复杂,实际上只要你找到合适的方法,你就不费吹灰之力就可以解答出来,试试看,好吗?..7.找一下规律,从a,b,c,d,e 中选入一幅图填入空格内.?那么 应变为10.下面一组图形的阴影变化是有规律的,请根据这个规律把第四幅图的阴影部分画出来.二、解答题11.图中,哪个图形与众不同?(1) (2) (3) (4) (5)12.有一个立方体,每个面上分别写上数字1、2、3、4、5、6、,有3个人从不同的角度观察的结果如下图所示,这个立方体的每一个数字的对面各是什么数字? 13.下面是由几何图形组成的帆船图形,请按照一定的规律,在标序号处画出符合规律的小帆船.———————————————答案——————————————————————1. 这一组图形我们应该从两方面来看:一是旗子的方向,二是旗子上星星的颗数. .第1面旗子向右,第2面向上,第4面向下,可以发现,旗子的方向是按逆时针旋转的,并依次旋转︒90,所以第3面旗子应是第2面逆时针旋转︒90得来的,旗子应向下倒立.其次我们看旗上星星的颗数.第1面是5颗,第2面是4颗,第4面是2颗,可见颗数是依次减少1颗,所以第3面旗上应是3颗星星.1 26 1 3 4 ① ②③所以“?”处的图形应为:2. 这组图形的变化只在于正方形中阴影部分的位置.通过观察,我们可以发现阴影部分是按照逆时针方向依次旋转︒90得到的.所以“?”处的图形应为:3. 选(4).因为变化规律是从左到右依次逆时针旋转︒90.4. 在这组图形中,不变的有以下几点:大小正方形不变,两条对角线不变.所以“?”处也应有大小两个正方形和两条对角线.发生变化的有:一、阴影部分和黑色部分的位置.通过观察,我们可以看出这两部分都是按逆时针方向依次旋转︒90得到的,所以“?”处的阴影部分应是小正方形的右边,黑色部分应在大正方形的下部.二、小竖线的位置.小竖线是从图形中心到相应的边所作的一条垂线.它的变化规律是按逆时针方向依次旋转︒90,这样,整个图形我们就分析完了,下面看一看你画出的图形和书上的一样吗?如果一样,就做对了.5. 因为要填的是第1幅图,我们可以从后往前看.首先三角形的个数是发生变化的,依次是7、5、3.可以发现是从后向前依次减少2个的.所以第1幅图中应有1个三角形.其次三角形的方向也是有变化的,从后面观察,三角形是按逆时针方向依次旋转︒90,所以第1幅图中的三角形应向上,阴影部分在右边.如下图所示:6. 横行观察,圆的个数逐次减少1个,所以到第4行,圆的个数应为1,所以“?”处应是“△”.或者从三角形考虑,三角形的个数为0、1、2,是逐次增加1,所以第4行中三角形的个数应为3,所以“？”处应为“△”所以最后的图形为:7. 选a.根据对角图形规律,可知右下角图形是a图.8. 分析:先看不变的部分.在整个变化过程中,图形中大、小两个圆圈没有变化,因此可以肯定空白处的图形一定也有大、小两个圆圈,位置一里一外.变化的部分可为两部分:①图形中的直线部分,其变化规律是每次顺时针旋转︒90;②图形中的阴影部分,其变化规律是每次逆时针旋转︒90,黑色部分交替出现.解:根据上面的分析,可画出空白处的图形如图所示.9. 先应找出变化的规律,然后再依此规律,在空白处填画出所缺的图形.从第一行可以看到,当左边的图形变成右边的图形时,下部图形移到上面,里面的图形移到下面,上面的外部图形移到里面,各部分的颜色都没有变.根据这一规律,我们可以把下面图形变为:10. 先看第1行,阴影部分所在的位置是1、2、3.是逐次向后一个,所以第四幅图中第1行的阴影部分应在第4格.同样,第2行是2、3、4.4再向后应是5了,但没有第5个格,所以折回到第1个格.同理可推出第3行的阴影部分在第2格,第4行的阴影部分在第3格.还可以这样想:在同一行中,阴影部分都不在同一位置,所以第1行已经被占去了第1、2、3格,所以第四幅图的第一行阴影部分一定是第4格,同理推出第2、3、4行中阴影部分的位置.最后的答案如下图所示.11. 分析:这五辆汽车车窗一致,车轮一致,车底一致,差异就只能在车头、车身部分去寻找.从车身看,(3)与众不同,只用一笔画成,可是它的车头与(1)同;从车头看:(2)与众不同,(因车头(1)与(3)同,(4)与(5)同),但是(2)的车身与(1)、(4)、(5)类似.所以从车头、车身这些特征比较出来的图形,理由不足以说服人.我们把目光转移到笔划多少上,就可以找到与众不一的车辆了.解:与众不同的汽车是(1).其他四车均是由一个矩形、两个圆以及四条直线段、一段弧线画成,而(1)多一条直线段.12. 这个题目并不难.但是,推理方法不正确的话,也很难看出答案.直接考虑数字1的对面是什么数,想不出来.不妨换一种思维方式,想一想1的对面不是什么数.从第1个图看出1的对面不是4和6;从第2个图看出1的对面不是2和3,所以1的对面只能是5.同样的方法可以得到,4的对面是2;3的对面是6.13.因为正锥体的每个顶点连接三个面.当正锥体在雪花格纸上按顺时针方向旋转时,只有写有1、2、4三面所围出的顶点一直在雪花格的中心,所以只有1、2、4贴纸面旋转,雪花格有6个小格,正好可以转两圈,所以回到原地各面数字仍是原样分布.14.每一只小帆船都由三部分组成:船体、帆和小旗.这三部分都是变化的,另外船体的颜色也是变化的.下面我们逐一来分析.①船体的形状:帆船的船体都是由半圆、梯形、三角形组成,并且每一横行(或竖行)都没有重复.按照这一规律,我们可以确定船体的形状.因为①所在的位置横行、竖行都只有1个图形,所以不能确定,可以先确定②或③.看②所在的横行,船体形状只有和,缺,所以②的船体形状应为梯形.看①所在的竖行,有和,缺,所以①的船体形状为 .看③所在的竖行,有和,缺,所以③的船体形状为 .②船体的颜色.每一横行(或竖行)都由阴影、黑色、白色三色组成,并且在同一行中没有重复颜色,根据这一规律,确定出①号船体为白色,②号船体为黑色, ③号船体为黑色.③帆船的形状.确定方法和前面一样.④小旗的形状.最后的答案为:。
史密斯圆图基本原理及应用
第一章 均匀传输线理论之史密斯圆图及其应用
结论：阻抗圆图上的重要点、线、面
上半圆电感性
x=+1电抗圆弧
r=1的纯电阻圆 开路点 匹配点
纯电阻线 短路点
纯电抗圆
x=-1电抗圆弧
下半圆电容性
微波工程基础
10
第一章 均匀传输线理论之史密斯圆图及其应用
结论
在阻抗圆图的上半圆内的电抗为x>0呈感性；下半圆内的 电抗为x<0呈容性； 实轴上的点代表纯电阻点，左半轴上的点为电压波节点， 其上的刻度既代表rmin ，又代表行波系数K，右半轴上的点 为电压波腹点，其上的刻度既代表rmax ，又代表驻波比； 圆图旋转一周为/2； =1的圆周上的点代表纯电抗点； 实轴左端点为短路点，右端点为开路点；中心点处有r=1、 x=0，是匹配点； 在传输线上由负载向电源方向移动时，在圆图上应顺时针 旋转；反之，由电源向负载方向移动时，应逆时针旋转。
作为图形设计工具，通过比较
SMITH圆图中等驻波比圆的半 径，可以直观地观测传输线和附 载阻抗之间的失配程度。
终端负载决定了无耗传输线反
射系数大小 微波工程基础
16
第一章 均匀传输线理论之史密斯圆图及其应用
[例1-3]已知传输线的特性阻抗Z0=50。假设传输线的负 载阻抗为Zl=25+j25 ，求离负载z=0.2处的等效阻抗。
微波工程基础
14
第一章 均匀传输线理论之史密斯圆图及其应用
[例1-1]已知传输线的特性阻抗Z0=50Ω，终端 接有下列负载阻抗，将其用反射系数表示 ~ Z a L 1 a Z L 0 ZL L Z0 b L 1 b Z L ~
(c ) Z L 50 ( d ) Z L (16.67 j16.67) (e) Z L (50 j 50)
2.5 史密斯圆图
圆图就是将两组等值线簇画在同一张图上即可。
圆图所依据的关系为： z (d ) Z (d ) 1 (d )
Z0
1 ( d )
或
z (d ) 1 ( d ) z (d ) 1
存在一一 对应关系
圆图就是将二者的归一化关系画在同一张图上就行了. 从z→平面，用极坐标表示---史密斯圆图； 从→z平面，用直角坐标表示---施密特圆图；
此时
1+ G 1+ G z= r= = = r 1- G 1- G
rmax = r ,
Rmax = Z0 r
B
A
则Vmax线上以r 的标度作为ρ的标度。
Vmin线（电压最小线）—左半实轴
OB线上，
G(d ) = G(d ) e jf (d ) = - G(d )
V (d ) = V + [1 + G(d )]= V + 轾 1- G(d ) = V min 臌
1 r 2 (1 Re )
2 Re
2
2 Im 2 Im
2 1 2 Re Im j Im r jx (1 Re )2 2 Im
2 (r 1)2 ( r 1) Im Re 2r Re 1 r
骣 r 鼢 2 骣1 珑 可得珑 GRe + GIm = 鼢 鼢 珑 桫 桫 1+ r 1+ r GIm 同理x = (1- GRe )2 + G2 Im
1,VSWR , ZL
A
开路点
对应电压驻 波波腹点
VL = VL+ (1 + GL ) = 2VL+
短路点
1,VSWR ,z
史密斯圆图
9.旋转方向：圆图还注明了顺时针旋转为向始端（信号源端）方向移
动，逆时针旋转为向终端（负载端）方向移动。 10.
r 值的标注： r 值标注在纯电阻线上，开路点为 ，短路点为0，
匹配点为1。
11.X值的标注:标注在 1 大圆的内侧等X线与 1 大圆的交点处。
Zb zb Zc (105 j50)
作业：用Smith圆图完成以下作业
特性阻抗为 Z0 50 ，负载阻抗为Z L (50 j100) ，
l 0.2 ,求输入阻抗 Z in 。
1.等反射系数图
均匀无耗线上任一处的反射系数 ( z ) 可以表示为
( z) 2 e
j (2 2 z )
在极坐标中其曲线是一个以原点为圆心、 2 为半径的 圆。在一段终端接以某负载、无分支的无耗线上，其 的值由长线的特性阻抗 Z0 和负载阻抗 Z L 所决定，而沿 线各处的 2 与 是相同的，只是反射相位将随位置的 改变而改变，故称此圆为等反射系数图。因为反射系数 的模与驻波比 是一一对应的，故又称为等驻波比圆。
Smith圆图(极坐标圆图)
构成圆图的依据是长线理论中的一些基本公式（沿线Z坐标原点均选在终端）
Z in ( z ) 1 ( z ) Z (z) Z0 1 ( z)
L 1 2 Z 1 2
(z) 1 Z (z) (z) 1 Z
( z ) 2e
u
的直线上。圆心的纵坐标等于圆半径。故所有等 X 圆也全相切于点 （1，0）。
圆、等 将等 R X 圆绘制在同一复平面 u j v 上便得到如下所示的等 阻抗图。
史密斯圆图即为等反射系数圆与等阻抗圆的重叠图
Smith 圆图—原理与分析
Smith 圆图—原理与分析一、引言Smith 圆图是一种用于分析和解释市场经济中的价格和数量关系的工具。
它由经济学家Adam Smith提出，被广泛应用于经济学和市场研究领域。
本文将介绍Smith 圆图的原理和分析方法，并通过实例进行说明。
二、Smith 圆图的原理Smith 圆图的核心原理是供给和需求的交互作用决定了市场价格和数量的均衡。
供给曲线表示生产者愿意以不同价格提供的商品数量，需求曲线表示消费者愿意以不同价格购买的商品数量。
当供给和需求曲线相交时，市场达到均衡状态，即供给量等于需求量，价格也达到了均衡价格。
三、Smith 圆图的分析步骤1. 收集数据：首先，需要收集相关商品的供给和需求数据。
可以通过市场调研、统计数据等方式获取。
2. 绘制供给曲线：根据收集到的供给数据，绘制供给曲线。
横轴表示商品的价格，纵轴表示供给的数量。
通常情况下，供给曲线是向上倾斜的，即价格上升时，供给数量也会增加。
3. 绘制需求曲线：根据收集到的需求数据，绘制需求曲线。
横轴表示商品的价格，纵轴表示需求的数量。
需求曲线通常是向下倾斜的，即价格上升时，需求数量会减少。
4. 确定均衡点：通过观察供给曲线和需求曲线的交点，确定市场的均衡点。
交点的横坐标即为均衡价格，纵坐标即为均衡数量。
5. 分析结果：根据均衡点的位置，可以分析市场的供需关系。
如果均衡点位于供给曲线和需求曲线的中间位置，说明市场供需相对平衡；如果均衡点偏向供给曲线一侧，说明供给过剩；如果均衡点偏向需求曲线一侧，说明需求不足。
四、实例分析假设我们研究某个市场中的苹果价格和数量关系。
根据收集到的数据，我们绘制了供给曲线和需求曲线，并找到了均衡点。
根据我们的数据和绘制的曲线，我们观察到均衡点位于供给曲线和需求曲线的中间位置。
这意味着市场供需相对平衡，供给量等于需求量，价格也达到了均衡价格。
进一步分析发现，如果苹果价格上升，供给量会增加，而需求量会减少。
如果苹果价格下降，供给量会减少，而需求量会增加。
史密斯__(基本原理)之欧阳文创编
阻抗匹配与史密斯(Smith)圆图: 基本原理本文利用史密斯圆图作为RF阻抗匹配的设计指南。
文中给出了反射系数、阻抗和导纳的作图范例，并用作图法设计了一个频率为60MHz的匹配网络。
实践证明：史密斯圆图仍然是计算传输线阻抗的基本工具。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
阻抗匹配与史密斯(Smith)圆图：基本原理欧阳歌谷（2021.02.01）摘要：本文利用史密斯圆图作为RF阻抗匹配的设计指南。
文中给出了反射系数、阻抗和导纳的作图范例，并给出了MAX2474工作在900MHz时匹配网络的作图范例。
事实证明，史密斯圆图仍然是确定传输线阻抗的基本工作。
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：Rs + 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Z0 (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：1.所有的圆周只有一个相同的，唯一的交点(1, 0)。
2.代表0Ω、也就是没有电阻(r = 0)的圆是最大的圆。
3.无限大的电阻对应的圆退化为一个点(1, 0)4.实际中没有负的电阻，如果出现负阻值，有可能产生振荡。
5.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，x = 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x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：Z1 = 100 + j50ΩZ2 = 75 -j100ΩZ3 =j200ΩZ4 = 150ΩZ5 = ∞ (开路)Z6 = 0 (短路)Z7 =50ΩZ8 = 184 -j900Ω对上面的值进行归一化并标示在圆图中(见图5)：z1 = 2 + jz2 =1.5 - j2z3 = j4z4 = 3z5 = z6 = 0z z8 = 3.688 7 = 1 - 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：= 0.4 = 0.5 = 0.8 = 0.5= 1 = -1 = 0 = 0.9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。
用导纳表示时，第一件要做的事是归一化，y = Y/Y0，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：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姆欧。
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。
考虑图8所示网络(其中的元件以Z0 = 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。
而电纳(b)对电容元件而言为正数，对电感元件而言为负数。