阻抗、反射系数与史密斯圆图解析

一．什么是史密斯圆图

在处理射频（RF）系统的实际应用问题时，总会遇到一些非常困难的工作，对各部分级联电路的不同阻抗进行匹配就是其中之一。匹配的目的是为了保证信号或能量有效地从“信号源”传送到“负载”。

史密斯圆图是Phillip Smith发明的用于简化各种系统和电路的阻抗匹配电路计算的一种图形化工具，其建立在反射系数复平面上，由阻抗圆图、导纳圆图和等反射系数圆叠加而成。正确的使用它，可以在不做任何计算的前提下得到一个表面上看非常复杂的系统的匹配阻抗，唯一需要做的就是沿着圆周线读取并跟踪数据。

二．相关基础知识

1.反射系数

信号沿传输线向前传播时，每时每刻都会感受到一个瞬态阻抗，这个阻抗可能是传输线本身的，也可能是其他元件的。对于信号来说，它不会区分到底是什么，信号所感受到的只有阻抗。

如果信号感受到的阻抗是恒定的，那么它就会正常向前传播，只要感受到的阻抗发生变化，不论是什么引起的（可能是中途遇到的电阻，电容，电感，过孔，PCB转角，接插件），信号都会发生反射。

反射系数定义为反射波电压与入射波电压之比,也可以表示为：