smith史密斯圆图(个人总结).doc

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1、smithchart史密斯圆图总 结史密斯圆图(Smithchart)是一款用于电机与电子工程学的圆图，是最著名和最广泛的用于求解传输线问题的图解技术。主要用于传输线的阻抗匹配上。一条传输线(transmissionline)的电阻抗力(impedance)会随其长度而改变，要设计一套匹配(matching)的线路，需要通过不少繁复的计算程序，史密斯圆图的特点便是省却一些计算程序。Smith圆图的构成：等反射系数圆、阻抗圆图、导纳圆图。史密斯圆图的基础在于以下的算式Γ=(Z-1)/(Z+1)Γ代表其

2、线路的反射系数(reflectioncoefficient)，即S-parameter里的S11，Z是归一负载值，即ZL/Z0。当中，ZL是线路的负载值Z0是传输线的特征阻抗值，通常会使用50Ω。圆图中的横坐标代表反射系数的实部，纵坐标代表虚部。圆形线代表等电阻圆，每个圆的圆心为1/(R+1),半径为R/(R+1).R为该圆上的点的电阻值。中间的横线与向上和向下散出的线则代表阻抗的虚数值，即等电抗圆，圆心为1/X,半径为1/X.由于反射系数是小于等于1的，所以在等电抗圆落在单位圆以外的部分没有意义。

3、当中向上发散的是正数，向下发散的是负数。圆图最中间的点(Z=1+j0, Γ=0)代表一个已匹配(matched)的电阻数值(此ZL=Z0，即Z＝1)，同时其反射系数的值会是零。圆图的边缘代表其反射系数的幅度是1，即100%反射。在图边的数字代表反射系数的角度(0-180度)。有一些圆图是以导纳值(admittance)来表示，把上述的阻抗值版本旋转180度即可。圆图中的每一点代表在该点阻抗下的反射系数。该电的阻抗实部可以从该电所在的等电阻圆读出，虚部可以从该点所在的等电抗圆读出。同时，该点到原点的距

4、离为反射系数的绝对值，到原点的角度为反射系数的相位。由反射系数可以得到电压驻波比和回波损耗。VSWR=(1+

5、Γ

6、)/(1-

7、Γ

8、).Ploss＝10lg

9、Γ

10、2=20lg

11、Γ

12、关于阻抗匹配的应用：把阻抗圆图与导纳圆图合并使用，可以把任意阻抗点通过沿等电阻圆，等电抗圆，等电纳圆和等电导圆移动而匹配到原点（即阻抗匹配点）上。不同的移动方式对应不同的元件连接。串连L，阻抗点沿着电抗刻度（即等电阻圆）右旋移动串连C，阻抗点沿着电抗刻度左旋移动。串连R，阻抗点沿着电阻刻度（即等电抗圆）移动。并联L，阻抗点沿

13、着电纳刻度（等电导圆）左旋移动。并联C，阻抗点沿着电纳刻度（等电导圆）右旋移动。并联R，阻抗点沿着电导刻度（等电纳圆）移动。左旋是逆时针，右旋是顺时针。并联用导纳图，串联用阻抗图。电感向上转，电容向下转。匹配要从负载开始，到源阻抗共扼结束。