文档介绍：微波技术史密斯圆图
第1页，共33页，编辑于2022年，星期六
1．圆图的概念
由于阻抗与反射系数均为复数，而复数可用复坐标来表示，因此共有两组复坐标：
r
x
r =const
x =const
Gre
1
x =-1：圆心（1，-1）半径=1
x =0：圆心（1， ∞ ）半径= ∞
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驻波比：对应于反射系数也是一簇同心圆（1，∞）

GIm
GRe
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d. 特殊点、线、面的物理意义
l匹配点：
中心点O
对应的电参数：
匹配点
O
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l纯电抗圆和开路、短路点：
纯电抗圆
的大圆周上，
对应传输线上为纯驻波状态。
开路点
纯电抗圆与正实轴的交点A
对应电压波腹点
对应电压波节点
短路点
电抗圆与负实轴的交点B
A
B
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l 纯电阻线与Vmax和Vmin线：
纯电阻线
则Vmax线上r标度作为VSWR 的标度；
此时
A
B
OA线上，
Vmax线（电压最大线）
实轴AOB是纯电阻线
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OB线上，
则Vmin线上r标度作为K(行波系数)的标度；
A
B
Vmin线（电压最小线）
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l 感性与容性半圆：
感性半圆与容性半圆的分界线是纯电阻线。
阻抗圆图的上半圆 x>0,z=r+jx对应于感抗；
感性半圆
阻抗圆图的下半圆 x<0, z=r-jx对应于容抗。
容性半圆
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向电源：d 增加—从负载移向信号源，在圆图上顺时针方向旋转；
向负载：d 减小—从信号源移向负载，在圆图上逆时针方向旋转；
方向
ZL
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阻抗圆图总结：
1、刻度：
1）圆图上只有等r（g）圆和等x（b）圆，其相应的数值在线房标出；
2）反射系数幅角（电长度）标注在最外面的大圆周上；
3）正实轴为VSWR的读数
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2、三个特殊点：
1）匹配点
2）短路点
3）开路点
匹配点
短路点
开路点
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3、两个特殊面：
1）感性平面
2）容性平面
容性平面
感性平面
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4、两条特殊线：
1)Vmax线(电压最大线） 2）Vmin线（电压最小线）
Vmax线
Vmin线
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（2）导纳圆图
当微波元件为并联时，使用导纳计算比较方便。
---导纳圆图
导纳圆图应为阻抗圆图旋转1800所得。
一般应用时圆图时不对圆图做旋转，而是将阻抗点旋转1800可得到其导纳值。
电导及电纳
Y
Z
归一化导纳:
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3．应用举例
主要应用于天线和微波电路设计和计算
包括确定匹配用短路支节的长度和接入位置。
具体应用
归一化阻抗z,归一化导纳y, 反射系数VSWR，驻波系数之间的转换
计算沿线各点的阻抗、反射系数、驻波系数，线上电压分布，并进行阻抗匹配的设计和调整
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-1
已知：
求：.
解：
查史密斯圆图，其对应波长数为：
则此处的输入阻抗为:
由zL点沿等驻波系数圆（等反射系数圆）
（等半径），读出该点读数
ZL

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-2
解：传输线的特性阻抗为：
求:负载阻抗值。
已知：传输线上某点测得
有负载时测得输入阻抗
；
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而有负载时：
。
-=。此点阻抗值为：
由于终端短路点ZL=0是位于圆图实轴左端点，lLmin=0;
。
0