如何理解史密斯圆图

huanggengxi

如何理解史密斯圆图？
使用史密斯圆图分析匹配网络的步骤

①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；
) u+ }9 X9 n% I* @/ Z+ |, A2 C2 R
$ z" T+ I4 V3 u. `2 P2 _0 {5 i+ s" H2 [②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；
8 \) p+ C% X: Y  {6 ~+ ?3 ~$ F0 ~
③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；
$ l. j1 B! ^, v6 W/ K1 Z
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；
6 B- M. h! ~5 R: i, e
⑤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：
! c5 t" i7 k$ N$ T) D6 wa.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；
% V4 j' P4 q& E% j7 b5 G, e5 Jb1.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；
7 f9 h% z$ [& k) J$ }c1.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
# [9 O( Q% S& p6 z- b- Fb2.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；
4 T) o0 ~- K& V9 Y3 zc2.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；
d.此时，便得到该段所对应的阻抗点；
) S( T& Q& ]% f! |) s3 |9 r
! \2 {9 c- E6 \9 _" }, Z. X⑥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：
a.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；
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；
, l8 F) `* v' @6 _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；
7 k) b# ]$ p- J2 dc2.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；
$ F/ c7 }) C0 U8 z7 U" {. c; H
7 J" b' o: n2 D; n6 L: r, ]# _  @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。


7 [5 x- k2 \3 e* H3 D! ~
$ J$ S3 c1 R6 E" h

' w6 }6 {$ k. H4 O8 w9 W" M0 h" P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

谢谢楼主分享

ant.lee

, s+ G% k/ y& J% t6 r% }3 c! g
0 Y; W2 q, Z. w/ W8 i1 e: c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。
) a1 \8 q& W+ o6 v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。
, ?# U% r  F* K9 i! e" W
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。
) _! j0 B8 F, c0 L7 D

2682439952

谢谢楼主分享