
【电】 double-stub tuner
both; double; even; twin; two; twofold
【化】 dyad
【医】 amb-; ambi-; ambo-; bi-; bis-; di-; diplo-; par
branch; twig
【电】 tuner
双枝调谐器 (Dual-Stub Tuner)
在射频与微波工程中,双枝调谐器(英文:Dual-Stub Tuner)是一种用于阻抗匹配的无源电路器件,通过调节两段终端短路或开路的传输线(称为“枝节”,stub)的长度和位置,实现信号源与负载之间的阻抗匹配,从而最大化功率传输并减少反射损耗。其核心设计包含两个并联或串联的枝节,通常与主传输线连接,通过机械或电子方式调整枝节的电长度(如移动短路活塞或变容二极管)。
阻抗匹配原理
双枝调谐器利用传输线理论中的导纳变换特性。每个枝节可视为可变电纳(感性或容性),通过调整两枝节的长度 ( l_1 ) 和 ( l_2 ) 及其间距 ( d ),可合成任意所需导纳值,抵消负载的失配分量,使整体输入阻抗与源阻抗(通常为50Ω)共轭匹配。匹配目标通常以电压驻波比(VSWR) 趋近1:1为衡量标准。
结构与类型
典型工作频率范围为数百MHz至数十GHz,覆盖无线通信、雷达系统等应用。
设计公式与调谐范围
匹配条件由以下方程描述:
$$ Y{text{in}} = Y{text{load}} + jB_1 + jB_2 e^{-j2beta d} = Y0
$$
其中 ( Y{text{load}} ) 为负载导纳,( B_1, B_2 ) 为枝节电纳,( beta ) 为相位常数,( d ) 为枝节间距。双枝设计相比单枝调谐器显著扩展了匹配范围,可覆盖史密斯圆图的大部分区域。
参考来源:
IEEE标准术语定义(IEEE Std 145-2013),"Definitions of Terms for Antennas and Waveguides".
Pozar, D. M., Microwave Engineering, 4th ed., Wiley, 2011, pp. 232–235. DOI: 10.1002/9781118218656
Collin, R. E., Foundations for Microwave Engineering, McGraw-Hill, 1992, Chapter 5.
中国电子学会,《微波技术手册》,国防工业出版社,2018年,第4章。
双枝调谐器(Double-Stub Tuner)是一种用于高频电路阻抗匹配的调谐装置,其核心功能是通过调整电路参数实现信号频率的优化传输。以下是详细解释:
结构特点
采用两个独立的短截线(枝节)作为调节单元,通常由传输线分支和可移动短路活塞组成。这种双分支结构可通过机械或电子方式调节枝节长度,改变等效电容或电感值。
工作原理
基于传输线理论,通过调整两个枝节的长度改变阻抗特性,使负载阻抗与传输线特性阻抗匹配,从而减少信号反射。其调节范围比单枝调谐器更广,适用于复杂阻抗匹配场景。
典型应用
常见于微波通信系统、雷达设备和射频电路中,例如卫星接收器、天线馈线匹配等高频领域,可解决因阻抗失配导致的功率损耗问题。
技术优势
相比单枝结构,双枝调谐器能覆盖更大的阻抗匹配区域,且调节灵活度更高,但需要同时协调两个枝节的参数,操作复杂度有所增加。
如需进一步了解调谐器分类或具体电路实现,可参考微波工程相关文献或射频技术手册。
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