射频电路习题解答(一)——利用电子smith图解题
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作业要求:利用电子smith图对两道例题进行解答:
例1 已知无耗传输线的特性阻抗为50Ω,分别求下列两种情形始端的输入阻抗Zin
⑴ 0.1λ长度的短路线
⑵ 0.35λ长度的开路线
解:(1)根据题目要求,首先设置Z0为50Ω,在阻抗圆图中找到短路点,如下图的点1所示。然后选择传输线,设置阻抗为50Ω,然后沿着传输线向源方向,即顺时针方向找到λ=0.1时的点,如图中点2所示,可得到结果如图左下方数据所示。可得,输入阻抗Zin=j36.5。
(2)根据题目要求,首先设置Z0为50Ω,在阻抗圆图中找到开路点,如下图的点1所示。然后选择传输线,设置阻抗为50Ω,然后沿着传输线向源方向,即顺时针方向找到λ=0.35时的点,如图中点2所示,可得到结果如图左下方数据所示。可得,输入阻抗Zin=j36.5。
例2 已知一无耗传输线,特性阻抗Zc=50Ω,线长为1.62λ,|V|max = 50V, |V|min =25V,驻波相位 zmin=0.33λ,求负载阻抗ZL和输入端阻抗Zin。
解:⑴ 根据已知电压条件,求得ρ= |V|max/|V|min=2。在电子smith圆图中画出驻波比为2时的等驻波比圆,如图中黑线所示。
等驻波比圆与圆图实负半轴的交点为波节点Z,即下图中点1所示。此时为电压驻波最小。由该点沿着负载方向即逆时针方向移动0.33λ(也即,沿着顺时针方向移动0.17λ),即为负载。如下图点2所示,负载阻抗ZL=59+j36.7。
由负载点向源方向移动1.62λ(因为1.62=0.5*3+0.12,即可等效于移动0.12λ),也相当从点1移动0.17+0.12=0.29λ,得到输入端的值,如下图中点3所示,输入端阻抗Zin=84+j30.5。
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