第1页，共35页，星期日，2025年，2月5日5.11阻抗匹配5.11.1阻抗匹配的思想阻抗匹配的重要性：使微波传输系统能将波源的功率有效地传给负载；关系到系统的传输效率、功率容量与工作稳定性；关系到微波元器件的性能以及微波测量的系统误差和测量精度。阻抗匹配的分类：无反射匹配；共轭匹配。EgZgZllZ0λg5.11阻抗匹配第2页，共35页，星期日，2025年，2月5日无反射匹配负载匹配—负载与传输线之间的匹配；匹配条件：匹配后传输线状态：负载经匹配后不产生波的反射，传输线上呈行波状态。波源匹配—波源与传输线之间的匹配；匹配条件：匹配后传输线状态：波源经匹配后对传输线不产生波的反射。实际情况：负载不匹配而产生反射波，但波源匹配将不产生二次反射。5.11阻抗匹配第3页，共35页，星期日，2025年，2月5日共轭匹配定义：负载吸收最大功率的匹配。匹配条件：传输线上任一参考面T向负载看去的输入阻抗与向波源看去的输入阻抗互为共轭，即如图：T处向负载看去：向波源看去：5.11阻抗匹配第4页，共35页，星期日，2025年，2月5日根据电路理论，图中吸收最大功率的条件为:即：两者的电阻应相等，电抗的数值相等，而性质相反。思考题：如果某一参考面满足共轭匹配，则线上处处满足共轭匹配。5.11阻抗匹配第5页，共35页，星期日，2025年，2月5日匹配下的负载吸收功率情况负载吸收功率可表示为：无反射匹配情况可见负载吸收的功率为源输出功率的一半，而另一半消耗在内阻上。5.11阻抗匹配第6页，共35页，星期日，2025年，2月5日共轭匹配情况可见（等号仅在传输线无耗，和为实数)，即成立注意：共轭匹配时，线上可能存在反射波，反射系数不为零，但经多次反射后，负载所得到的功率比无反射匹配负载时还要大。★5.11阻抗匹配第7页，共35页，星期日，2025年，2月5日负载匹配的其他优点传输线的功率容量最大,失配时传输大功率易导致击穿；传输线的效率最高，馈线中的功率损耗最小；微波源工作较稳定。输入阻抗等于传输线特性阻抗，稍有改变时，输入阻抗不变，微波源的频率和输出功率不会被牵引。实际工程上的匹配是指在某一给定频率范围内，反射系数或驻波系数小于规定值。★5.11阻抗匹配第8页，共35页，星期日，2025年，2月5日5.11.2阻抗匹配的方法当信号源和负载与传输线不匹配时，可以在它们之间插入阻抗变换元件或二端口网络，使包括此元件或网络在内的新负载与传输线匹配。如图所示：匹配网络的要求：①简单、易行、可靠；②附加损耗小；③频带宽；④可调节以匹配可变的负载阻抗（仅用于测量系统）。以毒攻毒5.11阻抗匹配第9页，共35页，星期日，2025年，2月5日常用的匹配方法阻抗变换器置于特性阻抗不同的均匀传输线之间或传输系统与负载之间起阻抗匹配作用。如图所示：5.11阻抗匹配第10页，共35页，星期日，2025年，2月5日对于该图所示的结构，容易推导要使T处由于无耗传输线的特性阻抗是实数，因此，阻抗变换器原则上只用于匹配纯电阻负载，即，所以5.11阻抗匹配第11页，共35页，星期日，2025年，2月5日对于上图所示的情况，要实现阻抗匹配，则若负载值为复数，仍可使用阻抗变换器，只需将接入点选在电压波节或电压波腹处。通常选在电压波节处接入为宜，可使变换器的特性阻抗小于主传输线的特性阻抗。5.11阻抗匹配第12页，共35页，星期日，2025年，2月5日阻抗匹配器属于点频匹配，即使考虑一定的反射容限，相对带宽也较窄。多节阻抗变换器，可获得更宽的工作频带，下图的两节阻抗变换器