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强烈推荐：看完这篇“史密斯圆图”告别懵逼射频
发布时间:2021-03-15 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]文章来源：RF社区
不管多么经典的射频教程，为什么都做成黑白的呢？让想理解史密斯原图的同学一脸懵逼。
这是什么东东？今天解答三个问题：
1、是什么？
2、为什么？
3、干什么？
1、是什么？
该图表是由菲利普·史密斯(Phillip Smith)于1939年发明的，当时他在美国的RCA公司工作。
史密斯曾说过，“在我能够使用计算尺的时候，我对以图表方式来表达数学上的关联很有兴趣”。
史密斯图表的基本在于以下的算式。
当中的Γ代表其线路的反射系数(reflection coefficient)
即S参数（S-parameter）里的S11，ZL是归一负载值，即ZL / Z0。
当中，ZL是线路本身的负载值，Z0是传输线的特征阻抗（本征阻抗）值，通常会使用50Ω。
简单的说：就是类似于数学用表一样，通过查找，知道反射系数的数值。
2、为什么？
我们现在也不知道，史密斯先生是怎么想到“史密斯圆图”表示方法的灵感，是怎么来的。
很多同学看史密斯原图，屎记硬背，不得要领，其实没有揣摩，史密斯老先生的创作意图。
我个人揣测：是不是受到黎曼几何的启发，把一个平面的坐标系，给“掰弯”了。
世界地图，其实是一个用平面表示球体的过程，这个过程是一个“掰直”。
史密斯原图，巧妙之处，在于用一个圆形表示一个无穷大的平面。
2.1、首先，我们先理解“无穷大”的平面。
首先的首先，我们复习一下理想的电阻、电容、电感的阻抗。
在 具有电阻、电感和电容的电路里，对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗。
阻抗常用Z表示，是一个复数，实际称为电阻，虚称为电抗，其中电容在电路中对交流 电所起的阻碍作用称为容抗 ,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗，电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。
阻抗的单位是欧姆。
R，电阻：在同一电路中，通过某一导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比,这就是欧姆定律。
（理想的电阻就是 实数，不涉及复数的概念）。
如果引入数学中复数的概念，就可以将电阻、电感、电容用相同的形式复阻抗来表示。
既：电阻仍然是实数R（复阻抗的实部），电容、电感用虚数表示，分别为：
说明：负载是电阻、电感的感抗、电容的容抗三种类型的复物，复合后统称“阻抗”，写成数学公式即是：阻抗Z= R+i(ωL–1/（ωC）)。
其中R为电阻，ωL为感抗，1/（ωC）为容抗。
（1）如果(ωL–1/ωC) > 0，称为“感性负载”；
（2）反之，如果(ωL–1/ωC) <>
我们仔细看阻抗公式，它不再是一个实数。
它因为电容、电感的存在，它变成了一个复数。
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