Smith圆图详解

Smith圆图Smith圆图Smith圆图红色圆圈为电阻圆蓝色圆圈为电导圆Smith圆图_如何转串联电感→将导致负载沿着等电阻圆顺时针移动；串联电容→将导致负载沿着等电阻圆逆时针移动；并联电感→将导致负载沿着等电导圆逆时针移动；并联电容→将导致负载沿着等电导圆顺时针移动。Smith圆图_负载匹配归一化阻抗：ZL/Z0=2+j负载点匹配点该电感，电容值是由ADS自动计算得出。Smith圆图_手算参数反射系数:Γ=(ZL-Z0)/(ZL+Z0)=(2+j-1)/(2+j+1)=(1+j)/(3+j)=0.4+0.2j|Γ|=sqrt[(0.4)2+(0.2)2]=0.447转换为dB为：20Log|Γ|=20Log0.447=-7dB回波损耗为：RTNLOSS=-20Log|Γ|=7dB驻波比：SWR=（1+0.447）/(1-0.447)=2.6反射系数相位：arctg(0.2/0.4)=26.5度从Smith圆图中读参数_1负载点:2+j在smith图中找到负载点，如红点所示。以实轴中心为原点，画圆，使负载点在圆上。圆与实轴左边的那个交点上，画一条直线下来。从Smith圆图中读参数_2由上图可以看出：驻波比SWR=2.6回波损耗：RTNLOSS=7dB反射系数：|Γ|=0.44从Smith圆图中读参数_3在smith图中找到负载点，如红点所示。通过实轴中心与负载点画一条直线，直线与相位圆相交于紫色点，读出该点相角约为26.2度Smith圆图_ADS验证freq(1.000GHzto10.00GHz)S(1,1)Readoutm3m3freq=S(1,1)=0.447/26.565impedance=Z0*(2.000+j1.000)10.00GHz23456789110-6.9897000-6.9897000-6.9897000-6.9897000-6.9897000-6.9897000freq,GHzdB(S(1,1))Readoutm1m1freq=dB(S(1,1))=-6.9903.000GHz234567891102.61803402.61803402.61803402.61803402.61803402.6180340freq,GHzVSWR1Readoutm2m2freq=VSWR1=2.6183.000GHzSmith圆图_计算电感电容值并联电感：沿导纳圆逆时针转，即从A点转到B点。从A点到B点转的长度为0.2-0.5=-0.3。即相当于外加一个j*-0.3电纳后，即可转到B点。并联的电感量为L，则其电抗为jwL,归一化为jwL/Z0,其电纳为Z0/jwL,则有：Z0/(jwL)=j*-0.3=L=Z0/(0.3w)=50/(0.3*2*3.14*2.4*109)=11.06nH串联电感：沿电阻圆顺时针转，即从B点转到C点。从A点到B点转的长度为0-1.22=-1.22。即相当于外加一个j*-1电抗后，即可转到C点。串联的电容量为C，则其电抗为1/jwc,归一化为1/jwcZ0,则有：1/(jwcZ0)=j*-1.22=c=1/(1.22wZ0)=1/(1.22*2*3.14*2.4*109*50)=1.08pF由上述可知，要将负载2+j移到匹配点，可以先并联一个电感，再串联一个电容（也可先并联一个电容，再串联一个电感，这里不作讨论）。A点：2+jB点：1+jC点：1现在要将A点转到C点。ABCSmith圆图——ADS验证freq(2.000GHzto3.000GHz)S(1,1)Readoutm1m1freq=S(1,1)=0.013/-160.338impedance=Z0*(0.976-j0.008)2.400GHz2.12.22.32.42.52.62.72.82.92.03.0-40-35-30-25-20-45-15freq,GHzdB(S(1,1))Readoutm2m2freq=dB(S(1,1))=-37.8392.400GHz2.12.22.32.42.52.62.72.82.92.03.01.11.21.31.41.01.5freq,GHzVSWR1Readoutm3m3freq=VSWR1=1.0262.400GHz