阻抗、反射系數與史密斯圓圖解析

一．什么是史密斯圓圖

在處理射頻（RF）系統的實際應用問題時，總會遇到一些非常困難的工作，對各部分級聯電路的不同阻抗進行匹配就是其中之一。匹配的目的是為了保證信號或能量有效地從“信號源”傳送到“負載”。

史密斯圓圖是Phillip Smith發明的用于簡化各種系統和電路的阻抗匹配電路計算的一種圖形化工具，其建立在反射系數復平面上，由阻抗圓圖、導納圓圖和等反射系數圓疊加而成。正確的使用它，可以在不做任何計算的前提下得到一個表面上看非常復雜的系統的匹配阻抗，唯一需要做的就是沿著圓周線讀取并跟蹤數據。

二．相關基礎知識

1.反射系數

信號沿傳輸線向前傳播時，每時每刻都會感受到一個瞬態阻抗，這個阻抗可能是傳輸線本身的，也可能是其他元件的。對于信號來說，它不會區分到底是什么，信號所感受到的只有阻抗。

如果信號感受到的阻抗是恒定的，那么它就會正常向前傳播，只要感受到的阻抗發生變化，不論是什么引起的（可能是中途遇到的電阻，電容，電感，過孔，PCB轉角，接插件），信號都會發生反射。

反射系數定義為反射波電壓與入射波電壓之比,也可以表示為：