一文详解匹配网络拓扑设计

将任何给定阻抗转换为50欧姆所需的组件拓扑结构取决于测量的阻抗。可以使用矢量网络分析仪测量阻抗。必须在非常接近匹配网络的点测量阻抗。

当测量到的阻抗落在史密斯圆图中50欧姆的圆圈内时，它需要一个并联电感器，然后串联一个电容器或一个并联电容器，然后由负载串联一个电感器，如下图所示。分流元件可以将阻抗放在50欧姆的圆上。然后可以使用该串联元件将阻抗移动到50欧姆点。

当阻抗在50欧姆的圆内时匹配网络拓扑

当测量到的阻抗落在史密斯圆图中20mS（毫西门子）的圆周内时，它需要一个串联电容，接着是一个并联电感，或一个串联电感，然后是来自负载的并联电容，如下图所示。使用串联组件，阻抗可以在20-mS的圆上。然后，使用并联组件，可将其带到20-mS（50-ohm）点。

阻抗在20mS圆圈内时使用的匹配网络拓扑

当测量到的阻抗落在这两个圆周之外时，在史密斯圆图的正半部分，可以通过使用串联电容器，然后使用并联电感器或电容器，或使用并联电容器，然后使用串联电感器或负载电容器，如下图所示。

当阻抗位于两个圆之外，在史密斯圆图的正半部分上时使用的匹配网络拓扑结构

当测量到的阻抗落在这两个圆之外时，在史密斯圆图的负半部分，它可以通过以下两种方式匹配：使用串联电感，然后是并联电感或并联电容；或通过使用并联电感，然后时来自负载的串联电感或电容来匹配，如下图所示。

当阻抗位于两个圆圈之外，在史密斯圆图的负半部分时要使用的匹配网络拓扑结构

匹配网络提示

使用以下提示可以最大限度地减少匹配网络设计中理论与实践之间的差距：

▪在组件必须放置的同一点测量阻抗。

▪使用电缆和连接器校准网络分析仪设置，直到阻抗测量点。

▪将分流元件放置在射频走线上。请勿使用较长的迹线连接分流器组件。

▪选择串联谐振频率至少为工作频率两倍的电容。

▪选择自谐振频率至少为工作频率两倍的电感。

▪如果数据表中提供寄生阻抗数据，请使用该数据推导出该组件可实现的实际电抗。

▪电容和电感只能使用高Q元件。

由于阻抗在设计时间内通常是未知的，因此采用П或T方式的三个组件的设计可让您稍后使用所有可能的拓扑。