VNA
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− | 一般情况下,需要进行匹配的电路包括天线与低噪声放大器(LNA)之间的匹配、功率放大器输出(RFOUT)与天线之间的匹配、LNA/ | + | 一般情况下,需要进行匹配的电路包括天线与低噪声放大器 (LNA) 之间的匹配、功率放大器输出 (RFOUT) 与天线之间的匹配、LNA/VCO 输出与混频器输入之间的匹配。匹配的目的是为了保证信号或能量有效地从“信号源”传送到“负载”。 |
反射系数定义为反射波电压与入射波电压之比 | 反射系数定义为反射波电压与入射波电压之比 | ||
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− | 圆周上的点表示具有相同实部的阻抗。例如,r = | + | 圆周上的点表示具有相同实部的阻抗。例如,r = 1 的圆,以 (0.5, 0) 为圆心,半径为 0.5。它包含了代表反射零点的原点 |
* 以 (0, 0) 为圆心、半径为 1 的圆代表负载短路。 | * 以 (0, 0) 为圆心、半径为 1 的圆代表负载短路。 | ||
− | * 负载开路时,圆退化为一个点 (以 1, 0 为圆心,半径为零) | + | * 负载开路时,圆退化为一个点 (以 1, 0 为圆心,半径为零)。与此对应的是最大的反射系数 1,即所有的入射波都被反射回来。 |
− | *所有的圆周只有一个相同的,唯一的交点(1, 0)。 | + | *所有的圆周只有一个相同的,唯一的交点( 1, 0)。 |
− | * | + | *代表 0Ω、也就是没有电阻 (r = 0) 的圆是最大的圆。 |
− | *无限大的电阻对应的圆退化为一个点(1, 0) | + | *无限大的电阻对应的圆退化为一个点 (1, 0) |
*实际中没有负的电阻,如果出现负阻值,有可能产生振荡。 | *实际中没有负的电阻,如果出现负阻值,有可能产生振荡。 | ||
*选择一个对应于新电阻值的圆周就等于选择了一个新的电阻 | *选择一个对应于新电阻值的圆周就等于选择了一个新的电阻 | ||
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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。 | 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。 |
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2019年7月31日 (三) 13:02的版本
1 Overview
如果信号感受到的阻抗是恒定的,那么他就会正常向前传播,只要感受到的阻抗发生变化,不论是什么引起的(可能是中途遇到的电阻,电容,电感,过孔,PCB转角,接插件),信号都会发生反射。
那么有多少被反射回传输线的起点?衡量信号反射量的重要指标是反射系数,表示反射电压和原传输信号电压的比值
我们希望反射系数的绝对值小于1/3,即反射系数落入史密斯圆图的蓝色区域中
S11 表示在 port 1 量反射损失 (return loss),主要是观测发送端看到多大的的信号反射成份;值越接近 0 越好 (越低越好 ,一般 -25~-40dB ),表示传递过程反射 (reflection) 越小,也称为输入反射系数 (Input Reflection Coefficient)
S21 表示信号 从 port 1 传递到 port 2 过程的馈入损失 (insertion loss),主要是观测接收端的讯号剩多少;值越接近 1 越好 (0dB),表示传递过程损失 (loss) 越小,也称为顺向穿透系数 (Forward Transmission Coefficient)
2 Match
一般情况下,需要进行匹配的电路包括天线与低噪声放大器 (LNA) 之间的匹配、功率放大器输出 (RFOUT) 与天线之间的匹配、LNA/VCO 输出与混频器输入之间的匹配。匹配的目的是为了保证信号或能量有效地从“信号源”传送到“负载”。
反射系数定义为反射波电压与入射波电压之比
圆图是用来查阻抗的,水平轴电阻特性,水平以上感抗,水平以下容抗。弯线点为相同的容感抗虚部,圆则为相同的电阻实部,焦点为实际点:
圆周上的点表示具有相同实部的阻抗。例如,r = 1 的圆,以 (0.5, 0) 为圆心,半径为 0.5。它包含了代表反射零点的原点
- 以 (0, 0) 为圆心、半径为 1 的圆代表负载短路。
- 负载开路时,圆退化为一个点 (以 1, 0 为圆心,半径为零)。与此对应的是最大的反射系数 1,即所有的入射波都被反射回来。
- 所有的圆周只有一个相同的,唯一的交点( 1, 0)。
- 代表 0Ω、也就是没有电阻 (r = 0) 的圆是最大的圆。
- 无限大的电阻对应的圆退化为一个点 (1, 0)
- 实际中没有负的电阻,如果出现负阻值,有可能产生振荡。
- 选择一个对应于新电阻值的圆周就等于选择了一个新的电阻
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。