The Concept of Impedance Matching

内容概述:
1:RF电路需要进行匹配的原因
	1)能让RF电路进行最大功率的传输
	2)能让不同的电路连接的更方便(不会收反射影响)
	。。。
2:入射功率的定义条件是基于入射前后匹配的情况下定义的
 	P+ 入射功率 = Pr 反射功率 + PIN 透射功率

3:电压电流的叠加原理
4:反射系数的计算方法
	1)通过电压计算
	2)通过阻抗计算
5:驻波比的计算方式
	1)通过电压计算
	2)通过反射系数计算
	3)工业界一般RF电路要求 VSWR<2.0(相当于反射系数小于1/3.反射功率小于1/9)

6:Return Loss的计算
	一般需要大于10dB(相当于反射系数<1/3)
7:S11参数的计算方式

8:Mismatch Factor的计算
	1)通过功率计算
	2)通过反射系数计算

1、RF电路需要射频匹配的原因??

如果是高阻抗(开路)或者低阻抗(短路)会造成什么后果?

  1. 在高频上是很难实现高阻抗或者低阻抗的,如下图

想实现低阻抗,往往存在电感效应

The Concept of Impedance Matching_第1张图片

想实现高阻抗,往往存在电容效应

The Concept of Impedance Matching_第2张图片

 

  1. 阻抗取决于位置

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  1. 无功率传输,几乎处于全反射状态
  2. 可能导致不同频率,延时不一致,从而产生互调失真
  3. 可能导致电晶体不稳定,使得放大器产生振荡器的效应

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电路匹配到50欧姆的优势

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RF 放大器框图

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戴维宁等效电路

 

最大功率传输

    通常仪器设置输出0dBm,则表示仪器的输出是0dBm,具体负载能接收多大功率,取决于其负载。

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入射功率

    P+的定义条件是 建立在前后匹配的情况下定义的

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入射电压电流

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电压电流的叠加(电流有方向性)

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传输线比喻

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反射系数

阻抗是复数,同理反射系数也是复数

The Concept of Impedance Matching_第13张图片The Concept of Impedance Matching_第14张图片

Smith chart

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反射系数的导纳公式

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导纳的smith图 (与阻抗图上下颠倒,左右颠倒)

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驻波图像和驻波比(VSWR):

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无反射时,驻波比=1;

VSWR = 2.0 -》反射系数为1/3 -》RF需要达标 -> 反射系数<1/3 -> 反射功率<1/9入射功率

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功率的反射系数

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Return Loss(越大越好,一般需要大于10dB)

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S参数 S11

在one-port network中,反射系数就是s参数

two-port network

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Mismatch Factor

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练习题:

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解答:

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Two-port network

Insertion Loss插入损耗

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Power Dissipation

 

 

 

 

 

 

通过Pd的计算可以算出是滤波器很烂或者是没有匹配好

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放大器

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放大器电路中的阻抗和反射系数

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