浅谈正Γ型匹配网络的设计

摘 要：正Γ型匹配网络的六种设计，当天线实部阻抗小于馈线阻抗时，串电容、并电感，串电感、并电容，串电容、并电容，串电感、并电感，或者直接串电抗原件，或者直接并电抗原件就能让天馈线达到匹配。

关键词：正Γ型匹配网络；电容；电感；实部；虚部；阻抗。

天线阻抗为Ra±jXa，既有实部Ra，又有虚部±jXa，对不同的频率呈现不同的天线阻抗。而馈线阻抗Zc为定值，一般是50Ω、75Ω、230Ω等。要使天线的实部阻抗Ra等于馈线阻抗Zc，虚部电抗±jXa抵消为0，就要用Γ型网络或其他网络对实电阻Ra进行调配，使Ra=Zc，再对±jXa进行谐振抵消，使±jXa=0。这就是Γ型网络和其他网络匹配的

原理。

正Γ型网络用于天线实部电阻Ra

抗元件，使它的性质和±jXa′串化并相反，数值和±jXa′串化并相同，就达到了谐振抵消。也可用串联L或C元件完全抵消掉天线虚部电抗，用抵消完天线虚部电抗后的剩余感抗或容抗与Ra进行串化并，使Ra串化并等于馈线阻抗Zc，剩余的感抗或容抗串化并后再并联相反性质，相同数值的容抗或感抗进行谐振抵消。正Γ型匹配网络是先串联电抗元件调整天线实部电阻Ra，使之和馈线阻抗Zc相等，再并联电抗元件抵消天线虚部电抗±jXa，达到匹配。

正Γ型网络有以下六种匹配情况：

一、当天线阻抗为Ra+jXa，实部电阻Ra小于馈线阻抗Zc和虚部感抗jXa较小时，可采用正Γ型的2种网络形式：串电感、并电容，或串电容、并电感，组成正Γ型网络。串电感、并电容形式：串电感X1加大天线虚部感抗，使Ra串化并后等于Zc，加大后的虚部感抗经串化并后再并联相同容抗的电容X2谐振抵消，达到匹配。串电容、并电感形式：串电容X1抵消完天线虚部感抗，用剩余容抗和Ra串化并，使Ra串化并后等于Zc，剩余容抗经串化并后再并联相同感抗的电感X2谐振抵消，达到匹配。

用2种网络形式计算出电感L和电容C的数值，具体选择用哪种形式匹配，可根据工作频率计算出来的电感L和电容C的选值范围和标称值来决定（电感不大于60 uH，电容不大于2500pF）。若2种网络都容易达到选值，则看选择的网络主要是防雷还是防高频干扰。若用于防雷，应选用并电感的形式，使雷电的主要能量直流和低频通过并联电感旁路入地。若用于防高频干扰，则选用并电容的形式，把高频干扰旁路入地。

二、当天线阻抗为Ra+jXa，实部电阻Ra小于馈线阻抗Zc，虚部感抗jXa较大时，只能采用正Γ型串电容、并电容形式。串电容X1抵消部分天线虚部感抗，用剩余的天线虚部感抗和实部电阻Ra串化并，使Ra串化并后等于Zc，剩余天线虚部感抗经串化并后再并联相同容抗的电容X2抵消，达到匹配。若采用串电感、并电容形式，会使感抗更大，使串化并后的Ra阻抗超过馈线阻抗Zc；若采用串电容，并电感形式，串联X1的容抗既要抵消完天线虚部的感抗jXa，还要有剩余容抗与Ra进行串化并，提升天线实部电阻Ra等于馈线阻抗Zc。这样，就是串联电容X1的容抗很大、电容C值很小，远超过选值范围。

三、当天线阻抗为Ra-jXa，实部电阻Ra小于馈线阻抗Zc，虚部-jXa较小时，可采用正Γ型的2种网络形式：串电感、并电容，或串电容，并电感。串电感、并电容形式：串电感X1抵消完天线虚部的容抗，用剩余感抗和Ra串化并使之等于Zc，剩余感抗经串化并后再并联相同数值的容抗X2抵消，达到匹配。串电容、并电感形式：串电容X1加大天线虚部容抗，加大后的天线虚部容抗和Ra串化并后等于Zc，加大后的天线虚部容抗经串化并后再并联相同数值的感抗X2进行谐振抵消，达到匹配。

四、当天线阻抗为Ra -jXa，实部电阻Ra小于馈线阻抗ZC，虚部容抗-jXa较大时，只能采用正Γ型的串电感、并电感形式。串电感X1的感抗抵消一部分天线虚部容抗，用剩余天线虚部容抗和Ra进行串化并，使Ra串化并后等于馈线阻抗Zc，剩余天线虚部容抗经串化并后再并联相同数值的感抗X2抵消，达到匹配。若采用串电感并電容形式，需要串电感X1的感抗很大，抵消完天线容抗-jXa后，还需有剩余感抗和Ra串化并，使Ra串化并后等于馈线阻抗Zc，使电感的选值超范围。若采用串电容、并电感形式，使天线回路的虚部容抗更大，串化并后的天线实部电阻Ra远超过馈线阻抗Zc，不能完成阻抗匹配。

五、当天线的阻抗是Ra-jXa，或Ra+jXa，串化并后的Ra串化并刚好等于馈线阻抗Zc时，则不需要串联电抗元件调整天线实部电阻Ra，只用一个并联电抗元件L或C，使感抗或容抗等于±jXa的串化并值，且性质相反，达到并联谐振抵消虚部电抗，使Za=Zc。

六、当天线的阻抗是Ra-jXa，或Ra+jXa，实部电阻Ra刚好等于馈线阻抗Zc时，只用1个串联电抗元件L或C，使感抗或容抗等于±jXa值且性质相反，达到串联谐振抵消虚部电抗，仅剩下实部电阻Ra与Zc同值

匹配。

参考文献

[1]朱德钊，邱安.微波技术[Z].中国人民解放军通讯学院，1991

[2]刘洪才等.广播发射与卫星传输理论基础.中国广播电视出版社

作者简介

高文学（1982-），工作于延安广播转播台，工程师。