Smith圆图详解知识分享

S(1,1)
Smith 圆图——ADS验证
m1 freq=2.400GHz S(1,1)=0.013 / -160.338 impedance = Z0 * (0.976 - j0.008)
m1
freq (2.000GHz to 3.000GHz)
VSWR1
dB(S(1,1))
m2 freq=2.400GHz dB(S(1,1))=-37.839
以实轴中心为原点，画圆，使负载点 在圆上。圆与实轴左边的那个交点上， 画一条直线下来。
从Smith 圆图中读参数_2
由上图可以看出： 驻波比SWR=2.6 回波损耗：RTN LOSS=7dB 反射系数： |Γ|=0.44
从Smith 圆图中读参数_3
在smith图中找到 负载点，如红点所 示。
通过实轴中心与负 载点画一条直线， 直线与相位圆相交 于紫色点，读出该 点相角约为26.2度
freq, GHz
m3 freq= 10.00GHz S(1,1)=0.447 / 26.565 impedance = Z0 * (2.000 + j1.000)
VSWR1
2.6180340
m2 freq=3.000GHz VSWR1=2.618
2.6180340
2.6180340
m2
2.6180340
2.6180340
Smith 圆图_ADS验证
dB(S(1,1))
-6.9897000
m1 freq=3.000GHz dB(S(1,1))=-6.990
-6.9897000
-6.9897000
m1
-6.9897000
-6.9897000
-6.9897000
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
freq, GHz
S(1,1)
m3
freq (1.000GHz to 10.00GHz)
Smith 圆图
Smith 圆图
Smith 圆图
红色圆圈为电阻圆 蓝色圆圈为电导圆
Smith 圆图_如何转
串联电感→ 将导致负载沿着等电阻圆顺时针 移动；
串联电容→ 将导致负载沿着等电阻圆逆时针 移动；
并联电感→ 将导致负载沿着等电导圆逆时针 移动；
并联电容→ 将导致负载沿着等电导圆顺时针 移动。
串联电感：沿电阻圆顺时针转，即从B点转到C点。从A点到B点转的长度为0-1.22=-1.22。即相当于外加 一个j*-1电抗后，即可转到C点。 串联的电容量为C，则其电抗为1/jwc,归一化为1/jwcZ0,则有： 1/(jwcZ0)=j*-1.22=>c=1/(1.22wZ0)=1/(1.22*2*3.14*2.4*109*50)=1.08pF
2.6180340
1
2
3
4
5
6
7
8Hale Waihona Puke 910freq, GHz
Smith 圆图_计算电感电容值
B A 由上述可知，要将负载2+j移到匹配点，可以先并联 一个电感，再串联一个电容（也可先并联一个电容，
再串联一个电感，这里不作讨论）。
A点：2+j B点：1+j C点：1
C
现在要将A点转到C点。
并联电感：沿导纳圆逆时针转，即从A点转到B点。从A点到B点转的长度为0.2-0.5=-0.3。即相当于外加 一个j*-0.3电纳后，即可转到B点。 并联的电感量为L，则其电抗为jwL,归一化为jwL/Z0,其电纳为Z0/jwL,则有： Z0/(jwL)=j*-0.3=>L=Z0/(0.3w)=50/(0.3*2*3.14*2.4*109)=11.06nH
转换为dB为： 20Log|Γ|=20Log0.447=-7dB
回波损耗为：RTN LOSS=-20Log|Γ|=7dB 驻波比： SWR=（1+0.447）/(1-0.447)=2.6 反射系数相位：arctg(0.2/0.4)=26.5度
从Smith 圆图中读参数_1
负载点: 2+j
在smith图中找到负载点，如红点所 示。
-15
-20
-25
-30
-35
m2
-40
-45 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0
freq, GHz
m3 freq=2.400GHz VSWR1=1.026
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
m3
1.0 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0
Smith 圆图_负载匹配
归一化阻抗：ZL/Z0=2+j
负载点
匹配点
该电感，电容值 是由ADS自动计 算得出。
Smith 圆图_手算参数
反射系数: Γ=(ZL-Z0)/(ZL+Z0)=(2+j-1)/(2+j+1)=(1+j)/(3+j)=0.4+0.2j |Γ|=sqrt[(0.4)2+(0.2)2]=0.447