文档介绍：在射频电路设计中的阻抗匹配分析
摘要：阻抗匹配是射频电路设计的一个关键问题。为了使射频能量注入载荷以及实现高效率
的能量传输，阻抗匹配技术必须被采用。本文一开始分析了阻抗不匹配引起的额外能量损耗
和额外失真，电路设计的不合适引起的额外调谐器的两个平行的变量纳之间的相对位置是固定的，这样的
结构决定了任何有损调谐器不能调整负荷匹配，从而出现了“死亡区域”。
3 并行第三极分配
有问题的“死区”的存在于平行双配置。为了克服它，另一个并联电纳可以被添加，这是任
意配置。仅仅这三个中两者的参与实际的进程，而另外一个是用来解决的“死区”问题的。4λ/ 4 阻抗调谐
λ/ 4 阻抗调谐器用于串联连接在旅行驻波的工作状态下远离不匹配载荷位于电压节点或波
环的一段或多段长度是λ/ 4 具有不同的特性阻抗的传输线。但λ/ 4 调谐器的工作频带宽非
常狭窄，有必要采取λ/ 4 阻抗调谐来宽带工作。
通常一个源阻抗不共轭，随着负载的阻抗匹配，即 。在为了最大限度地能量运输，
从源到负载的无相位偏移，阻抗共轭匹配条件必须满足。因此，一个阻抗匹配网络必须之间
插入源和负载。事实上，一个阻抗匹配网络是一个阻抗变换网络。它由被动部分或者是被动
和主动部分构成。
从简单性和成本的角度来看，一个匹配网络应采用尽可能少的模块。在实际工程设计中，很
难建立一个仅包含一个模块的匹配网络而事实上两个模块的网络更容易匹配。但是设计者可
以避免这个问题，只要选择合适的拓补结构。
换句话讲，由三个模块组成的匹配网络—电容和电感的结合能降低这种限制，当然也会付出
多一个模块的代价。
A 匹配网路
一个 匹配网络包含 3 个匹配模块，有 8 个可能的拓扑结构。应该指的是，R0 = 50Ω，通
过插入一个匹配初始阻抗 Zm。在实际的电路设计，初始阻抗 Zm 是下一个 j 阶段的输入阻
抗。因此，在一个匹配网络的拓扑结构选择中，其直流阻断和直流短路电阻能力是重要的影
响因素。另一个重要的的因素，当然，是成本。
表格 3
匹配网路的不同拓补结构的优缺点
拓扑（一）cp1-ls-cp2，不包含电感但是有 3 个
电容。这种拓扑结构的优点是：
1）不存在直流短路和直流阻塞问题；
2）它的成本在所有的拓扑结构最少，因为电容通常比电感便宜多了；3）电感的面积通常比在 RF 电路设计的电容大的多，因此它具有最小芯片面积；
4）在 RF 电路设计一个电容的 Q 值高于电感。因此这是最受欢迎的拓扑结构。然而，应该
指出的是，该拓扑是唯一适合初始阻抗的拓补结构。它
位于 3 区的史密斯圆图。如图 1 所示。
图 1
另一个上述 8 个中的 3 种拓扑结构，只包含一个电感。它们是：cp1-cs-l