阻抗匹配网络和阻抗变换器

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匹配网络的概念是射频微波电路设计的一个基本问题，贯穿于射频方面的各个邻域。匹配电路形式随着信号的工作频率的提高而变化，但各种匹配电路的基本原理还是相同的，这就是共轭匹配原理。在下面的内容当中将会介绍各种匹配电路的结构、形式以及怎样借助于ADS方便地实现匹配。
         
        1.微带线型匹配网络
        分立元件匹配网络只适合于频率较低的场合，或者是尺寸远小于工作波长的情况。随着工作频率的提高和工作波长的缩小，分立元件的寄生参数效应将变得更加明显，设计时相应地就要考虑寄生效应，这将使得问题变得相当复杂。分立元件的这些问题限制了它在射频微波电路中的应用。当波长变得可以和元件尺寸比较时，分布元件取代了分立元件得到了广泛的应用。
         
        微带线匹配电路的结构主要分为并联型和串联型两种。而并联型又分为微带单枝节和双枝节匹配网络，串联型有单级和多级的下面分别给予介绍。
         
        1.1串联型微带匹配电路
        1.1.1单节1/4波长微带匹配变换器
        负载R与特性阻抗为Z0的传输线要达到匹配，
         
        例1.设计一个在900MH时把100ohm负载匹配到50ohm传输线的单支节1/4波长阻抗变换器，确定反射系数保持在0.05一下的频率范围。

       

         

       

         
         
         
        1.1.2多节1/4波长微带匹配变换器
        单节阻抗变换器频带较窄，我们可以通过设计多节1/4波长阻抗变换器改善这一问题。多节阻抗变换器可分为均匀分布反射系数变换器、二项式变换器、切比雪夫变换器等等，其各有优缺点可根据实际情况选用。
         
        如果负载不是纯电阻，可以在负载前加一段传输线先将负载变换成电阻再进行匹配。
         
        例2.设计一个4节的1/4波长二项式阻抗变换器，在900MHz时把100ohm负载匹配到50ohm。确定在反射系数保持低于0.1时的频率范围。
         

       

       

         
        1.2并联型微带匹配网络
        一般说来，并联型微带匹配电路可分为单支节匹配电路和双支节匹配电路。以下分别给以介绍：
         
        1.2.1微带单支节匹配电路
        这里介绍的匹配网络是由串联的传输线和并联的终端开路短截线或终端短路短截线构成。这种匹配电路有两种拓扑结构：一种是负载与短截线并联后再与一段串联传输线相连；另外一种是负载与串联传输线相连后在于一段短截线并联。
         
        例3.

       

       

       

       

       

         
        1.2.2微带双支节匹配电路
        单支节匹配网络具有良好的通用性，可以在任意输入阻抗和实部