
【電】 double-stub tuner
both; double; even; twin; two; twofold
【化】 dyad
【醫】 amb-; ambi-; ambo-; bi-; bis-; di-; diplo-; par
branch; twig
【電】 tuner
雙枝調諧器 (Dual-Stub Tuner)
在射頻與微波工程中,雙枝調諧器(英文:Dual-Stub Tuner)是一種用于阻抗匹配的無源電路器件,通過調節兩段終端短路或開路的傳輸線(稱為“枝節”,stub)的長度和位置,實現信號源與負載之間的阻抗匹配,從而最大化功率傳輸并減少反射損耗。其核心設計包含兩個并聯或串聯的枝節,通常與主傳輸線連接,通過機械或電子方式調整枝節的電長度(如移動短路活塞或變容二極管)。
阻抗匹配原理
雙枝調諧器利用傳輸線理論中的導納變換特性。每個枝節可視為可變電納(感性或容性),通過調整兩枝節的長度 ( l_1 ) 和 ( l_2 ) 及其間距 ( d ),可合成任意所需導納值,抵消負載的失配分量,使整體輸入阻抗與源阻抗(通常為50Ω)共轭匹配。匹配目标通常以電壓駐波比(VSWR) 趨近1:1為衡量标準。
結構與類型
典型工作頻率範圍為數百MHz至數十GHz,覆蓋無線通信、雷達系統等應用。
設計公式與調諧範圍
匹配條件由以下方程描述:
$$ Y{text{in}} = Y{text{load}} + jB_1 + jB_2 e^{-j2beta d} = Y0
$$
其中 ( Y{text{load}} ) 為負載導納,( B_1, B_2 ) 為枝節電納,( beta ) 為相位常數,( d ) 為枝節間距。雙枝設計相比單枝調諧器顯著擴展了匹配範圍,可覆蓋史密斯圓圖的大部分區域。
參考來源:
IEEE标準術語定義(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.
中國電子學會,《微波技術手冊》,國防工業出版社,2018年,第4章。
雙枝調諧器(Double-Stub Tuner)是一種用于高頻電路阻抗匹配的調諧裝置,其核心功能是通過調整電路參數實現信號頻率的優化傳輸。以下是詳細解釋:
結構特點
采用兩個獨立的短截線(枝節)作為調節單元,通常由傳輸線分支和可移動短路活塞組成。這種雙分支結構可通過機械或電子方式調節枝節長度,改變等效電容或電感值。
工作原理
基于傳輸線理論,通過調整兩個枝節的長度改變阻抗特性,使負載阻抗與傳輸線特性阻抗匹配,從而減少信號反射。其調節範圍比單枝調諧器更廣,適用于複雜阻抗匹配場景。
典型應用
常見于微波通信系統、雷達設備和射頻電路中,例如衛星接收器、天線饋線匹配等高頻領域,可解決因阻抗失配導緻的功率損耗問題。
技術優勢
相比單枝結構,雙枝調諧器能覆蓋更大的阻抗匹配區域,且調節靈活度更高,但需要同時協調兩個枝節的參數,操作複雜度有所增加。
如需進一步了解調諧器分類或具體電路實現,可參考微波工程相關文獻或射頻技術手冊。
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