以前修爱立信手机时常遇到天线坏的,在天线接触点焊接一根电线就可以使用,但是出现信号不稳定,无线对讲机也一样,那时才知道高频信号传输电路匹配很重要,但是不清楚如何去匹配。今天看了vnwa网络匹配教程,才知道匹配方法。
网络匹配教程
这个教程描述,可以用VNWA如何来生成和优化的阻抗匹配网络,其转换一个给定的源阻抗(在我们的例子中50欧姆)给定的负载阻抗。
注意:对于所有测量, VNWA必须正确校准。下面的一些截图显示VNWA在未校准状态。这些截图已经建立从先前记录的S-参数。所有的S参数进行了测量与校准仪器。
注:如果您重复下面在VHF / UHF频段,校准平面的正确设置实验使用的端口扩展将是最重要的。由于下面的例子是为2.5MHz (波长> 100米)进行,几mm的移轴在校准平面将很难被检测出。
1,首先,我们需要知道我们要实现功率匹配,即匹配条件以最小的功率损耗之间的源和负载阻抗。
为简单起见,我们使用50欧姆作为我们的源阻抗。这可能是一个发射机的输出。
我们在此示例中的负载阻抗将是一个1.2千欧姆有线碳电阻:
这可能是一个高阻抗天线的模型。为了安全起见,我们测量我们在感兴趣的频率范围内的负载阻抗:
(2.5MHz测得:负载阻抗1200欧姆和3皮法并联等效电容)
2,我们要做到为2.5MHz的标记频率的功率匹配,因此我们计算一个匹配网络这个频率。这可以用VNWA匹配工具来完成。我们只需要一半。我们进入我们的源阻抗( 50欧姆)和测得的负载阻抗( 1200Ohms | | 3pF的) ,该频率下的匹配条件来实现(为2.5MHz ),并选择一个匹配的拓扑结构( # 2 ) :
为了打造出匹配网络,我们将需要一个电感器15uH (标准值)和251pF电容,我们会约通过连接一个150PF和一个100pF电容并联创建。所有部件都连接在测试板上:
3,我们连接我们的高阻抗负载匹配网络输出...
...并测量输入反射系数:
我们观察到的匹配工作。我们实现了回波损耗输入是优于20dB 。现在的问题是,什么是我们的匹配网络的插入损耗。
我们可以用APLAC做一个模拟如下:
我们看到, S11看起来像测量和S21变得几乎0分贝为2.5MHz ,因为我们已经模拟了无损的理想元件。
4,为了找到匹配网络的真实插入衰减,我们必须执行的匹配网络( S11 , S21 , S12 , S22)的一个完整的2端口测量:
我们将看到约8分贝并在输入和输出一个严重的不匹配,插入损耗:
这是因为VNWA匹配网络现在是50欧姆。
5 ,使用匹配的工具,我们可以重新计算的S参数,它们会像什么,如果负载阻抗是我们的硬件负载之一。我们进入源和负载阻抗和匹配频率:
我们观察到的S参数的新的负载条件下如何变化:
现在我们可以看到,我们的匹配网络引入0.17分贝,这是非常不错的传输损耗。如何观察这个紧密重新计算测量类似于APLAC的模拟。
6,重整化S11中为新的负载条件下应该是相同的,以测得的S11中,当我们的硬件负载被连接到所述匹配网络的输出。这可以通过测量来验证:
S11包含重整化50欧姆测量而MEM1包含匹配网络与硬件的负载连接到输出端的输入端的反射系数。正如预期的两个是相同的。
[ 此帖被nbcdmagsm在2014-05-18 05:30重新编辑 ]