匹配大 法之短截线阻抗匹配
用集总参数元器件进行阻抗匹配，大家理解起来比较容易，但是在微波电路中，我们常常不喜欢加进去那些林林总总的电感电容，一个原因是贵，另一个原因则是对应值的电感电容很难取寻找。我们通常希望直接在线上进行匹配。今天，我们一起来看一下如何利用一段传输线来进行阻抗匹配？
最常用到的短截线匹配法有单支节和双支节，有双支节了，当然还会有多支节。我们就最常用的单支节和双支节进行讨论。
单支节就是使用单个开路或者短路的传输线段在距离负载某一确定位置处，通过与传输线的并联或者串联，实现阻抗匹配。如下图所示。在这种单支节短截线匹配电路中，有两个可调节的参数，第一个是从负载到短截线的距离d，第二个就是短截线所能提供的电纳或者电抗，短截线所能提供的电纳或者电抗实际上是由短截线本身的特性阻抗Z0和短截线的长度决定。因此，单支节短截线匹配法实际上是对短截线到负载距离d和短截线特性阻抗Z0，以及短截线长度L这三个参数组合优化。
对于并联短截线，其基本思路是首先确定短截线到负载的距离d，在此点向传输线方向看过去的导纳为：Y=Y0+jB，然后选择短截线的电纳为-jB，就可以达到匹配条件。
对于串联短截线，短截线到负载的距离d，在此位置，向传输线方向看过去的阻抗为Z=Z0+jX，那么选择短截线的电抗为-jX，便达到阻抗匹配的条件。
另一个就是双短截线匹配。双短截线匹配，增加了设计参量，提高了设计的灵活度。双短截线匹配电路如下图所示，负载到第一个短截线的距离不再有特殊要求，但是两个短截线直接的距离d是有要求的。
在《微波工程》中，作者通过两个例子，利用Smith圆图对单路短截线的参数进行求解。具体过程，请参照书籍。推荐在设计中，利用仿真软件进行匹配，因此，理论推导过程不再赘述。
其实这种短截线匹配法，个人感觉还是集总参数匹配电路的微波实现。我们知道，在微波频段，传输线的分布参数特征就已经含有了各种电感，电容和电阻。我们通过设计传输线的长度和特征阻抗，就可以改变其等效电感或者等效电容值。
下图给出了用于微波电路的一些常见的电感，电容的结构示意图。以供参考学习。
推荐阅读：
相关文章，在仿真秀官网搜索：
如何利用 Smith 圆图快速进行阻抗匹配？
不得不掌握的几种常见的集总参数阻抗匹配电路
共轭匹配，到底是个什么东东？
阻抗，特征阻抗与等效阻抗
对于阻抗匹配，我更喜欢用阻抗变换器来进行设计，通过多节变换来实现宽带阻抗匹配。下节我们一起学习下阻抗变换器的相关内容。
注释：本文来自于小木匠对微波工程的再学习分享，文章中图片来自于网络。如有侵权，请联系删除。
