1、單支節匹配

下列給出了微帶線的各項數據，要求用串并聯微帶線匹配負載ZL = (30 – j90)Ω的電路，且此時源端阻抗為50Ω。

阻抗匹配簡單來說就是添加了元器件之后，在源端往負載端看的時候，反射系數為0，即無反射。

首先使用LineCalc工具，輸入各項數據之后，選擇源端為50歐的電氣特性，求出此時微帶線的寬度W，長度L和有效相對介電常數K_eff

1.1 串聯&并聯

用有效相對介電常數，算出波長，其中C為光速。并算出歸一化阻抗和歸一化導納


我們要在史密斯圓上得出電刻度長度，然后利用算出的波長，得出串聯和并聯的導線長度，如何看電刻度的值可查看微波天線技術這本書的附錄

步驟：先做出歸一化導納值A點的等放射系數圓（以1.0為圓心，半徑為0A的圓）和阻抗為1的圓相交的點D的電刻度差就能夠求出接入元件的節點到阻抗的長度，然后取D點共軛的點B，求出B點的復數值，此時復數點到左邊即開路點就可以求出開路支節的長度，到左邊即短路的點就可以求出短路支節的長度。

在ADS中布局，微帶線的寬度用LineCalc算出來的寬度，TL3和TL1長度用LineCalc算出來總長度減去史密斯圓上的求出來的短路支節和開路支節算出來的長度，就可以得出TL3和TL1的長度。

把值輸進去，點擊仿真，可以看出來計算的誤差算是比較小的，db（S（1,1））是1端口的放射系數，

S（1,1）dB

1	0
0.1	-20dB
0.01	-40dB
0.001	-60dB

所以反射系數越小，越趨近于負無窮，所以看出下圖的頻率響應（左邊）基本上實現在工作頻率反射小，在其他頻段不工作，且在史密斯圓的點上放射系數為0.013（模值）和0.039,算是很好的阻抗匹配結果了。

1.2 優化

用goal控件，設置目標對串并聯支節的長度進行優化

經過軟件自行優化，對比出結果更加理想化

2.LC匹配網絡

阻抗匹配便是從圓上一點，沿著導納圓或者阻抗圓從負載端的點移動到源端的點，所需要用到的元器件，就是匹配網絡

阻抗圓順時針串聯電感

	逆時針	串聯電容
導納圓	順時針	并聯電容
	逆時針	并聯電感

seires串聯 shunt并聯

找阻抗圓一點ZL所在的導納圓做法如下：

首先是條件：

因為所有導納圓都切于一點，

且又經過點ZL

圓心必定在實軸上

作圖方法：

先畫出點ZL

做出ZL與開路點的中垂線

中垂線即用圓規，兩腳距離大于兩點距離的一半，畫出兩條弧度，共四條（下圖紅色弧線），連接兩組弧線相交的兩個點，即為中垂線

中垂線交實軸的點即為導納圓的圓心

在史密斯圓上的阻抗匹配過程

畫出歸一化阻抗（負載的），即從負載端出發

沿著導納圓逆時針到點A，即先在負載端并聯一個電感，

然后沿著阻抗圓逆時針繞道源端，即串聯一個電容

具體計算過程如下


所以我們得到的是下面這個匹配電路

當然也可以先沿著阻抗圓繞，然后沿著導納圓繞

這樣計算出來的結果就是下面這種匹配電路

上圖還有兩種繞法沒有指出，因為就不是LC電路了，還有計算出來的值是負數的情況也沒有在這里說清，因為負值的電感和電容在理論中存在，但是在現實生活中是不存在的。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ADS笔记 | 史密斯圆进行阻抗匹配，并用ADS仿真结果的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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