njluqingjie的专栏

首页博文目录订阅
正 文

smith chart 史密斯圆图(个人总结)

(2007-12-18 13:07)
史密斯圆图(Smith chart)是一款用于电机与电子工程学的圆图,主要用于传输线的阻抗匹配上。一条传输线(transmission line)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。
史密斯圆图的基本在于以下的算式
Γ= (Z - 1)/(Z+ 1)
Γ代表其线路的反射系数(reflection coefficient),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。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+|Γ|)/(1-|Γ|).
Ploss=10lg|Γ|2=20lg|Γ|
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。
评 论
31楼 52RD网友 发表于 2018-11-19 21:27 回复
写的不错,能发一些更详细的史密斯圆图方面的资料给我吗?1365060404@qq.com 谢谢~~~
30楼 52RD网友 发表于 2017-8-17 09:56 回复
29楼 52RD网友说:等电阻圆的圆心是R/(R+1),半径是1/(r+1)
嗯,你说的对
29楼 52RD网友 发表于 2016-6-22 13:53 回复
等电阻圆的圆心是R/(R+1),半径是1/(r+1)
28楼 VLGTAOYE 发表于 2014-10-29 22:22 回复
又来看一下
27楼 52RD网友 发表于 2013-9-27 20:36 回复
不错,很好
26楼 glm241 发表于 2013-1-6 11:19 回复
写的很好,但是有没有一些详细的资料呢?
25楼 52RD网友 发表于 2012-5-22 00:01 回复
谢谢分享
24楼 zyb0182 发表于 2012-4-1 11:06 回复
好东西,谢谢分享!
23楼 52RD网友 发表于 2012-3-18 15:43 回复
看不见图片,伤心
22楼 pengfei2000 发表于 2011-8-21 23:17 回复
不错
21楼 brucelijizh 发表于 2011-8-2 06:48 回复
thank a lot,
20楼 52RD网友 发表于 2010-10-19 19:42 回复
看不到图片。
19楼 52RD网友 发表于 2010-3-26 09:58 回复
精辟,收了~
18楼 52RD网友 发表于 2009-11-30 22:08 回复
lnyangtc@163.com能发一份给我吗?
17楼 52RD网友 发表于 2009-11-11 10:28 回复
拜读……
16楼 52RD网友 发表于 2009-10-30 10:55 回复
谢谢了!
15楼 52RD网友 发表于 2009-9-21 14:53 回复
解释的再细致点会更好。
14楼 mzy-1212 发表于 2009-9-15 13:44 回复
写的不错,能发一些更详细的史密斯圆图方面的资料给我吗?mzy-1212@163.com 谢谢~~~
13楼 52RD网友 发表于 2009-8-19 19:42 回复
有没有使用说明书呀 搞了半天还不太会
12楼 52RD网友 发表于 2009-8-11 08:48 回复
写的很不错,我想跟你认识一下,可以吗?我的邮箱是cross-bones@163.com  谢谢!
11楼 dearxiao 发表于 2009-5-26 22:20 回复
不错,正找这个了。
10楼 yinwang 发表于 2009-2-28 12:07 回复
等电阻圆中,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。楼主写的圆心和半径有问题!
9楼 jf123456 发表于 2009-1-15 17:59 回复
写的不错,能发一些更详细的史密斯圆图方面的资料给我吗?jfeng_w20@sin.com 谢谢~~~
8楼 52RD网友 发表于 2008-11-8 09:06 回复
gggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg
7楼 52RD网友 发表于 2008-11-2 17:45 回复
很有价值,顶
6楼 52RD网友 发表于 2008-10-11 10:01 回复
谢谢!好
5楼 52RD网友 发表于 2008-9-25 09:37 回复
很不错的
4楼 52RD网友 发表于 2008-9-21 21:52 回复
写的很不错,我想知道他在通讯卫星设备中还有那些突出的作用! 我的邮箱是fengchuye@126.com  谢谢!
3楼 52RD网友 发表于 2008-9-17 10:23 回复
谢谢分享!
2楼 z344125344 发表于 2008-7-4 19:40 回复
能更详细点吗?想知道SMITH圆图在手机天线设计中怎么应用,谢谢
1楼 cheersunwei 发表于 2008-3-26 09:40 回复
归纳的很好,我是手机天线工程师,MSN:cheersunwei@hotmail.com 有机会可以交流一下。谢谢。
博 主
进入njluqingjie的首页
博客名称:卡卡
日志总数:8
评论数量:64
访问次数:172910
建立时间:2007-12-14 11:13
导 航
公 告
评 论