如何理解史密斯圆图

huanggengxi

如何理解史密斯圆图？
) F; j1 z0 w* e* V- e使用史密斯圆图分析匹配网络的步骤
' b6 Q5 A; s3 M$ d+ ~5 n! E! L
- D* s2 H4 _0 |1 \  c! [1 j①将匹配网络按照串并联分成若干段，每一段对应一个阻抗图或导纳图上的一个点；
+ S4 g9 k8 Q( o7 g7 v
% X# G, V  S5 e7 x②根据工作频率，计算出串联元件的电阻（电阻器）或电抗（电容器与电感器），并联元件的电导（电阻器）或电纳（电容器与电感器），其中电感器的电抗等于感抗取正值，电容器的电抗等于容抗取负值，电感器的电纳等于感抗取负倒数，电容器的电纳等于容抗取正倒数；

. w* h- Q& l- [" K, o6 a" ~8 H③根据特性电阻，将各个元器件对应的电阻、电抗、电导、电纳正规化，在阻抗图上为z=Z/Z0=r+jx，在导纳图上为y=Y/Y0=g+jb，其中Z=R+jX，Y=G+jB；
; X: u; B6 o% v- I
④从离端口最远的分段开始分析，并将该段对应的点标志在阻抗图上，这个点便是分析的起始点；
  K; A; x% L; K3 [/ r8 P3 @) }* X
9 w4 D6 w' m7 W( U4 ^' M/ P⑤若该段上的元件是串联的，则要在阻抗图上进行处理，具体步骤如下：
; o4 e0 Q) C' z4 A5 E+ J3 q# p* U, da.若前一次处理是在导纳图中进行的，则需要把前一次处理得到的导纳点以原点为中心取对称点，这样便得到了前一次处理所对应的阻抗点，若前一次处理是在阻抗图中完成的，则忽略此步骤；
7 @% v$ Z: ?+ G5 [5 J: h. `b1.沿着上述阻抗点对应的电阻圆添加该段所对应的正规化电抗，这时得到一个中间点；
5 P  a6 R# B6 {5 \/ Pc1.再沿着这个中间点对应的电抗圆添加该段所对应的正规化电阻；
或者
b2.沿着上述阻抗点对应的电抗圆添加该段所对应的正规化电阻，这时得到一个中间点；
% j4 ~3 N9 j0 S( F( X- wc2.再沿着这个中间点对应的电阻圆添加该段所对应的正规化电抗；
3 p0 e2 ]3 }! _d.此时，便得到该段所对应的阻抗点；

7 H% s2 x( X* W/ [5 T- a⑥若该段上的元件是并联的，则要在导纳图上进行处理，具体步骤如下：
* V  [5 d  A' p) o/ W  D* \3 q* Ya.若前一次处理是在阻抗图中进行的，则需要把前一次处理得到的阻抗点以原点为中心取对称点，这样便得到了前一次处理所对应的导纳点，若前一次处理是在导纳图中完成的，则忽略此步骤；
+ z' o/ |; ?4 z1 I3 g0 E$ _b1.沿着上述导纳点对应的电导圆添加该段所对应的正规化电纳，这时得到一个中间点；
c1.再沿着这个中间点对应的电纳圆添加该段所对应的正规化电导；
$ F3 l5 R/ E' ^, y# a. W  b或者
b2.沿着上述导纳点对应的电纳圆添加该段所对应的正规化电导，这时得到一个中间点；
c2.再沿着这个中间点对应的电导圆添加该段所对应的正规化电纳；
d.此时，便得到该段所对应的导纳点；
' z( c8 E  ]  p+ B' z& K5 V
⑦按照离端口由远至近的顺序，逐段重复⑤或⑥的处理，直至全部处理完成，此时便得到了该匹配网络的正规化阻抗。
( Y& e; V, B  g# F: [! J+ w
6 d# B* U$ F2 b  j9 a


( o* W: e* A9 Y. z
" D6 _2 O; Q( g0 ]& _" k9 M1 Y阻抗匹配的本质就是使负载的阻抗加上匹配网络的阻抗，等于信号源的阻抗的共轭。

younicp

史密斯圆图

lhliu6

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ant.lee

! l( _2 ]! }6 W( W; G
8 `6 x' C2 [' e5 i4 `史密斯原图是阻抗匹配调试的有效工具，在射频TX/RX通路调试中有着广泛应用。任何阻抗归一化后就是原图内部的一个点（理论说明从点频出发），我们的目标是将阻抗点调试至圆心处。
% `9 l, z$ n0 T8 C! f& G/ ~+ o在阻抗并联或者串联电容电感 只会使 阻抗点在 等电阻圆上移动。
变动规律可以借助于ADS阻抗匹配工具来说明。
3 F* S) k) R9 ?- G( F/ e
* y3 j/ y! F% k5 p2 k, g5 H实际上，调试过程中阻抗移动规律往往不符合理论轨迹，会有或大或小的差异，这是因为我们使用的电抗器件非理论器件，高频处都会由寄生效应。
这些寄生效应导致匹配移动的不规律，所以实际调试 原图工具只能做参考。

2682439952

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