本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)形器匹配電路的設(shè)計(jì)方法及裝置。

背景技術(shù)：

環(huán)形器一般應(yīng)用在功放輸出端和負(fù)載(天線，雙工器等)之間，實(shí)現(xiàn)信號的單向傳輸。在電路中用于功放的輸出端，保護(hù)末級大功率放管，起到改善功放駐波，增加方向隔離，避免功放失配損壞的作用，是整個功放可靠性設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。

在射頻電路的設(shè)計(jì)中，匹配端口的匹配電路的設(shè)計(jì)關(guān)系到環(huán)形器隔離度的大小。因此，如果環(huán)形器的隔離度只針對某一頻點(diǎn)做匹配設(shè)計(jì)，則可能兼顧不到通帶內(nèi)其他點(diǎn)的隔離度的設(shè)計(jì)，不能滿足通帶內(nèi)每個頻點(diǎn)對隔離度的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)形器的隔離度不能滿足使通帶內(nèi)所有選定頻點(diǎn)的隔離度均達(dá)到預(yù)設(shè)隔離度要求的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種環(huán)形器匹配電路的設(shè)計(jì)方法及裝置，使得在通帶內(nèi)達(dá)到環(huán)形器隔離度的設(shè)計(jì)要求。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種環(huán)形器匹配電路的設(shè)計(jì)方法，所述設(shè)計(jì)方法包括：

獲取環(huán)形器需要達(dá)到的預(yù)設(shè)隔離度A；

從所述環(huán)形器的使用頻率范圍內(nèi)選取多個頻點(diǎn)，并在史密斯圓圖上繪制出所選取的每個頻點(diǎn)均達(dá)到所述預(yù)設(shè)隔離度A時的等隔離度圓；

從所繪制出的多個所述等隔離度圓的相交部分中選取其中一點(diǎn)，作為滿足所述環(huán)形器預(yù)設(shè)隔離度A的匹配點(diǎn)，并從史密斯圓圖上讀取出與所述匹配點(diǎn) 相對應(yīng)的匹配系數(shù)Γ；

根據(jù)所述匹配系數(shù)Γ，計(jì)算得到所述環(huán)形器上匹配端負(fù)載的阻抗值Z_L，并根據(jù)所述阻抗值Z_L設(shè)計(jì)所述匹配端口的匹配電路。

可選地，所述在史密斯圓圖上繪制出所選取的每個頻點(diǎn)均達(dá)到所述預(yù)設(shè)隔離度A時的等隔離度圓的步驟具體包括：

測試得到所述環(huán)形器上每兩個端口之間的散射參數(shù)；

根據(jù)所述環(huán)形器中的信號關(guān)系，獲取所述頻點(diǎn)的隔離度S_反與所述散射參數(shù)以及所述頻點(diǎn)的匹配系數(shù)Γ之間的第一函數(shù)關(guān)系；

使所述頻點(diǎn)的隔離度S_反等于所述預(yù)設(shè)隔離度A，并根據(jù)所述第一函數(shù)關(guān)系獲取所述頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的圓心C_circle、半徑R_circle與所述預(yù)設(shè)隔離度A之間的第二函數(shù)關(guān)系；

由所述第二函數(shù)關(guān)系計(jì)算得到所述頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的圓心C_circle以及半徑R_circle，并根據(jù)所述圓心C_circle以及半徑R_circle在史密斯圓圖上繪制出所述頻點(diǎn)的隔離度圓。

可選地，所述環(huán)形器為三端口環(huán)形器，且第三端口為匹配端口，則所述頻點(diǎn)的隔離度S_反與所述散射參數(shù)以及所述頻點(diǎn)的匹配系數(shù)Γ之間的第一函數(shù)關(guān)系為：

其中，S_反表示所述頻點(diǎn)的隔離度；S₁₂表示由第二端口到第一端口的反向傳輸系數(shù)；S₁₃表示由所述第三端口到所述第一端口的反向傳輸系數(shù)；S₃₂表示由所述第二端口到所述第三端口的正向傳輸系數(shù)；S₃₃表示所述第三端口的反射系數(shù)；Γ表示所述頻點(diǎn)的匹配系數(shù)。

可選地，使得隔離度S_反等于所述預(yù)設(shè)隔離度A，且K＝S₁₂S₃₃-S₃₂S₁₃，則根據(jù)所述述第一函數(shù)獲取的所述頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的圓心C_circle、半徑R_circle與所述預(yù)設(shè)隔離度A之間的第二函數(shù)關(guān)系為：

其中，M與C_circle均表示頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的圓心，且其中K^*表示K的共軛實(shí)數(shù)，R_circle表示所述頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的半徑，且

可選地，所述根據(jù)所述匹配系數(shù)Γ，計(jì)算所述環(huán)形器上匹配端負(fù)載的阻抗值Z_L時，具體采用如下公式：

其中，Γ表示所述匹配點(diǎn)的匹配系數(shù)，Z_O表示所述預(yù)設(shè)歸一化阻抗值，Z_L表示所述環(huán)形器上匹配端負(fù)載的阻抗值。

依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種環(huán)形器匹配電路的設(shè)計(jì)裝置，所述設(shè)計(jì)裝置包括：

獲取模塊，用于獲取環(huán)形器需要達(dá)到的預(yù)設(shè)隔離度A；

繪制模塊，用于從所述環(huán)形器的使用頻率范圍內(nèi)選取多個頻點(diǎn)，并在史密斯圓圖上繪制出所選取的每個頻點(diǎn)均達(dá)到所述預(yù)設(shè)隔離度A時的等隔離度圓；

匹配模塊，用于從所繪制出的多個所述等隔離度圓的相交部分中選取其中一點(diǎn)，作為滿足所述環(huán)形器預(yù)設(shè)隔離度A的匹配點(diǎn)，并從史密斯圓圖上讀取出與所述匹配點(diǎn)相對應(yīng)的匹配系數(shù)Γ；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述匹配系數(shù)Γ，計(jì)算得到所述環(huán)形器上匹配端負(fù)載的阻抗值Z_L，并根據(jù)所述阻抗值Z_L設(shè)計(jì)所述匹配端口的匹配電路。

可選地，所述繪制模塊具體包括：

測試單元，用于測試得到所述環(huán)形器上每兩個端口之間的散射參數(shù)；

第一獲取單元，用于根據(jù)所述環(huán)形器中的信號關(guān)系，獲取所述頻點(diǎn)的隔離度S_反與所述散射參數(shù)以及所述頻點(diǎn)的匹配系數(shù)Γ之間的第一函數(shù)關(guān)系；

第二獲取單元，用于使所述頻點(diǎn)的隔離度S_反等于所述預(yù)設(shè)隔離度A，并根據(jù)所述第一函數(shù)關(guān)系獲取所述頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的圓心C_circle、半徑R_circle與所述預(yù)設(shè)隔離度A之間的第二函數(shù)關(guān)系；

繪制單元，用于由所述第二函數(shù)關(guān)系計(jì)算得到所述頻點(diǎn)的隔離度圓在史密 斯圓圖上的圓心C_circle以及半徑R_circle，并根據(jù)所述圓心C_circle以及半徑R_circle在史密斯圓圖上繪制出所述頻點(diǎn)的隔離度圓。

可選地，所述環(huán)形器為三端口環(huán)形器，且第三端口為匹配端口，則所述頻點(diǎn)的隔離度S_反與所述散射參數(shù)以及所述頻點(diǎn)的匹配系數(shù)Γ之間的第一函數(shù)關(guān)系為：

其中，S_反表示所述頻點(diǎn)的隔離度；S₁₂表示由第二端口到第一端口的反向傳輸系數(shù)；S₁₃表示由所述第三端口到所述第一端口的反向傳輸系數(shù)；S₃₂表示由所述第二端口到所述第三端口的正向傳輸系數(shù)；S₃₃表示所述第三端口的反射系數(shù)；Γ表示所述頻點(diǎn)的匹配系數(shù)。

可選地，使得隔離度S_反等于所述預(yù)設(shè)隔離度A，且K＝S₁₂S₃₃-S₃₂S₁₃，則根據(jù)所述述第一函數(shù)獲取的所述頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的圓心C_circle、半徑R_circle與所述預(yù)設(shè)隔離度A之間的第二函數(shù)關(guān)系為：

其中，M與C_circle均表示頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的圓心，且其中K^*表示K的共軛實(shí)數(shù)，R_circle表示所述頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的半徑，且

可選地，所述計(jì)算模塊計(jì)算所述匹配點(diǎn)的阻抗值Z_L時，具體采用如下公式：

其中，Γ表示所述匹配點(diǎn)的匹配系數(shù)，Z_O表示所述預(yù)設(shè)歸一化阻抗值，Z_L表示所述匹配點(diǎn)的阻抗值。

本發(fā)明的有益效果是：

在本發(fā)明提供的環(huán)形器匹配電路的設(shè)計(jì)方法中，首先在史密斯圓圖上繪制 出與選取的頻點(diǎn)相對應(yīng)的、隔離度均為預(yù)設(shè)隔離度的等隔離度圓，然后從等隔離度圓相交的部分中選取一點(diǎn)，作為滿足環(huán)形器預(yù)設(shè)隔離度A的匹配點(diǎn)，進(jìn)而根據(jù)該匹配點(diǎn)在史密斯圓圖上的匹配系數(shù)計(jì)算得到環(huán)形器上匹配端負(fù)載的阻抗值，最后根據(jù)該阻抗值設(shè)計(jì)匹配端口的匹配電路。因此，本發(fā)明提供的環(huán)形器匹配電路的設(shè)計(jì)方法無需改變環(huán)形器的自身參數(shù)，通過在匹配端口設(shè)計(jì)一匹配電路，即可使得通帶內(nèi)所有的頻點(diǎn)的隔離度都達(dá)到預(yù)設(shè)隔離度，不僅降低了設(shè)計(jì)難度，而且具有更高的準(zhǔn)確度，保證了通帶內(nèi)每一頻點(diǎn)對于隔離度要求，實(shí)現(xiàn)了對環(huán)形器的隔離度進(jìn)行高準(zhǔn)確性的設(shè)計(jì)。

附圖說明

圖1表示本發(fā)明實(shí)施例中環(huán)形器匹配電路的設(shè)計(jì)方法的流程圖；

圖2表示本發(fā)明實(shí)施例繪制等隔離度圓的流程圖；

圖3表示本發(fā)明實(shí)施例中三端口環(huán)形器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4表示本發(fā)明實(shí)施例中三端口環(huán)形器的S參數(shù)模型圖；

圖5表示本發(fā)明實(shí)施例中同一頻點(diǎn)不同隔離度的隔離度圓在史密斯圓圖中的示意圖；

圖6表示本發(fā)明實(shí)施例中不同頻點(diǎn)相同隔離度的隔離度圓在史密斯圓圖中的示意圖；

圖7表示本發(fā)明實(shí)施例中三端口環(huán)形器匹配電路的示意圖；

圖8表示本發(fā)明實(shí)施例中三端口環(huán)形器匹配電路的電路仿真圖；

圖9表示本發(fā)明實(shí)施例中環(huán)形器匹配電路的設(shè)計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；以及

圖10表示本發(fā)明實(shí)施例中繪制模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種環(huán)形器匹配電路的設(shè)計(jì)方法，如圖1所示，該設(shè)計(jì)方法包括：

步驟S101、獲取環(huán)形器需要達(dá)到的預(yù)設(shè)隔離度A；

步驟S103、從環(huán)形器的使用頻率范圍內(nèi)選取多個頻點(diǎn)，并在史密斯圓圖上繪制出所選取的每個頻點(diǎn)均達(dá)到預(yù)設(shè)隔離度A時的等隔離度圓；

步驟S105、從所繪制出的多個等隔離度圓的相交部分中選取其中一點(diǎn)，作為滿足環(huán)形器預(yù)設(shè)隔離度A的匹配點(diǎn)，并從史密斯圓圖上讀取出與匹配點(diǎn)相對應(yīng)的匹配系數(shù)Γ；

步驟S107、根據(jù)匹配系數(shù)Γ，計(jì)算得到環(huán)形器上匹配端負(fù)載的阻抗值，并根據(jù)阻抗值設(shè)計(jì)匹配端口的匹配電路。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過根據(jù)預(yù)設(shè)隔離度A在史密斯圓圖上繪制與選取的頻點(diǎn)相對應(yīng)的、隔離度均為預(yù)設(shè)隔離度A的等隔離度圓，并在等隔離度圓相交的部分選取一點(diǎn)作為滿足環(huán)形器預(yù)設(shè)隔離度A的匹配點(diǎn)，然后根據(jù)該匹配點(diǎn)的匹配系數(shù)計(jì)算得到環(huán)形器上匹配端負(fù)載的阻抗值，最后根據(jù)阻抗值設(shè)計(jì)匹配端口的匹配電路。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的環(huán)形器匹配電路的設(shè)計(jì)方法無需改變環(huán)形器的自身參數(shù)，通過在匹配端口設(shè)計(jì)一匹配電路，即可使得通帶內(nèi)所有選定頻點(diǎn)的隔離度都達(dá)到預(yù)設(shè)隔離度，不僅降低了設(shè)計(jì)難度，而且具有更高的準(zhǔn)確度，保證了通帶內(nèi)每一頻點(diǎn)的隔離度要求，實(shí)現(xiàn)了對環(huán)形器的隔離度進(jìn)行高準(zhǔn)確性的設(shè)計(jì)。

具體地，如圖2所示，在本發(fā)明實(shí)施例中，在史密斯圓圖上繪制出所選取的每個頻點(diǎn)均達(dá)到預(yù)設(shè)隔離度A時的等隔離度圓(步驟S103)具體包括：

步驟S1031、測試得到環(huán)形器上每兩個端口之間的散射參數(shù)；

步驟S1033、根據(jù)環(huán)形器中的信號關(guān)系，獲取頻點(diǎn)的隔離度與散射參數(shù)以及頻點(diǎn)的匹配系數(shù)Γ之間的第一函數(shù)關(guān)系；

步驟S1035、使頻點(diǎn)的隔離度等于預(yù)設(shè)隔離度A，并根據(jù)第一函數(shù)關(guān)系獲取頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的圓心、半徑與預(yù)設(shè)隔離度A之間的第二函數(shù)關(guān)系；

步驟S1037、由第二函數(shù)關(guān)系計(jì)算得到頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的圓心以及半徑，并根據(jù)圓心以及半徑在史密斯圓圖上繪制出頻點(diǎn)的隔離度圓。

為使本發(fā)明實(shí)施例更加清楚，下面將以三端口環(huán)形器為例具體說明在史密斯圓圖上繪制等隔離度圓以及從等隔離度圓的相交部分中選取其中一點(diǎn)作為 滿足環(huán)形器預(yù)設(shè)隔離度A的匹配點(diǎn)的原理。

其中，三端口環(huán)形器的示意圖如圖3所示，而該三端口環(huán)形器中的信號關(guān)系如圖4中的S參數(shù)模型圖所示，其中，S參數(shù)也是散射參數(shù)，是微波傳輸中的一個重要參數(shù)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，選取圖3中所示的三端口環(huán)形器的第三端口為匹配端口，則根據(jù)圖4中的信號關(guān)系可以推導(dǎo)出頻點(diǎn)的隔離度S_反與散射參數(shù)以及頻點(diǎn)的匹配系數(shù)Γ之間的第一函數(shù)關(guān)系，具體為：

其中，S_反表示頻點(diǎn)的隔離度；S₁₂表示由第二端口到第一端口的反向傳輸系數(shù)；S₁₃表示由第三端口到第一端口的反向傳輸系數(shù)；S₃₂表示由第二端口到第三端口的正向傳輸系數(shù)；S₃₃表示第三端口的反射系數(shù)；Γ表示頻點(diǎn)的匹配系數(shù)。

具體地，為使第一函數(shù)關(guān)系公式看起來更加簡潔，便于后續(xù)推導(dǎo)，可以使K＝S₁₂S₃₃-S₃₂S₁₃，則有假設(shè)當(dāng)前需要設(shè)計(jì)的環(huán)形器的預(yù)設(shè)隔離度為A，根據(jù)預(yù)設(shè)隔離度的要求，則有由此，可以進(jìn)一步推導(dǎo)出其中，S₃₃^*表示S₃₃的共軛實(shí)數(shù)，S₁₂^*表示S₁₂的共軛實(shí)數(shù)，K^*表示K的共軛實(shí)數(shù)，Γ^*表示Γ的共軛實(shí)數(shù)。

為簡化推導(dǎo)過程，使可以推導(dǎo)出頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的圓心、半徑與預(yù)設(shè)隔離度A之間的第二函數(shù)關(guān)系為：

因此，由第二函數(shù)關(guān)系的公式可以看出，該公式滿足圓的定義公式，即在 同一平面內(nèi)，到定點(diǎn)的距離等于定長的點(diǎn)的集合，其中定點(diǎn)即為圓心。而在第二函數(shù)關(guān)系中，可將M作為定點(diǎn)，且到定點(diǎn)M的定長為因而M即為頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的圓心，用C_circle表示，而頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的半徑為用R_circle表示。

另外，通過第二函數(shù)關(guān)系公式可以看出，對于同一個頻點(diǎn)，不同的隔離度，其隔離度圓的半徑大小不一樣，而圓心卻近似重合，其示意圖如圖5所示。然而隨著隔離度圓的半徑的減小，而其對應(yīng)的隔離度卻隨著增大。因此，由于在本發(fā)明實(shí)施例中選取的匹配點(diǎn)為多個等隔離度圓相交范圍內(nèi)的一點(diǎn)，且該匹配點(diǎn)位于多個等隔離度圓的內(nèi)部，所以該匹配點(diǎn)對應(yīng)的隔離度必定大于預(yù)設(shè)隔離度A，因此，可以保證通帶內(nèi)被選定頻點(diǎn)的隔離度均達(dá)到預(yù)設(shè)隔離度的要求。

確定好匹配點(diǎn)后，在史密斯圓圖上讀取該匹配點(diǎn)對應(yīng)的匹配系數(shù)，然后根據(jù)公式：

可以計(jì)算出環(huán)形器上匹配端負(fù)載的阻抗值，其中，Γ表示匹配點(diǎn)的匹配系數(shù)，Z_O表示預(yù)設(shè)歸一化阻抗值，Z_L表示環(huán)形器上匹配端負(fù)載的阻抗值。在本發(fā)明實(shí)施例中，Z_O可根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)定，對此并不進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定。

例如，若在通帶中選定的頻點(diǎn)為三個，這三個頻點(diǎn)分別為：1830MHz、1853MHz、1875MHz，且預(yù)設(shè)隔離度為30dBm，則這三個頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的示意圖如圖6所示，因此可以從這三個頻點(diǎn)的等隔離度圓重合的區(qū)域作為選取一點(diǎn)作為匹配點(diǎn)。在獲取匹配點(diǎn)后，可以直接從史密斯圓圖上讀取出該匹配點(diǎn)處的匹配系數(shù)Γ。然后根據(jù)公式可以計(jì)算得到環(huán)形器上匹配端負(fù)載的阻抗值Z_L。

根據(jù)計(jì)算得到的環(huán)形器上匹配端負(fù)載的阻抗值設(shè)計(jì)一匹配電路，其匹配電路的示意圖如圖7所示。為證明上述原理的正確性，還可以根據(jù)如圖7所示的電路圖進(jìn)行仿真，其仿真結(jié)果如圖8所示。由圖8可知，每一頻點(diǎn)的隔離度均大于預(yù)設(shè)隔離度。因此可使得通帶內(nèi)所有選定的頻點(diǎn)都滿足隔離度的要求。

當(dāng)然可以理解的是，上述公式均通過以圖3所示的三端口環(huán)形器為例計(jì)算得到，而三端口環(huán)形器也僅為本發(fā)明的一個實(shí)例，其他運(yùn)用本原理的實(shí)例或者與依據(jù)本原理作出若干改進(jìn)，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

實(shí)施例二

依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種環(huán)形器匹配電路的設(shè)計(jì)裝置，如圖9所示，該設(shè)計(jì)裝置900具體包括：

獲取模塊901，用于獲取環(huán)形器需要達(dá)到的預(yù)設(shè)隔離度A；

繪制模塊903，用于從環(huán)形器的使用頻率范圍內(nèi)選取多個頻點(diǎn)，并在史密斯圓圖上繪制出所選取的每個頻點(diǎn)均達(dá)到預(yù)設(shè)隔離度A時的等隔離度圓；

匹配模塊905，用于從所繪制出的多個等隔離度圓的相交部分中選取其中一點(diǎn)，作為滿足環(huán)形器預(yù)設(shè)隔離度A的匹配點(diǎn)，并從史密斯圓圖上讀取出與匹配點(diǎn)相對應(yīng)的匹配系數(shù)Γ；

計(jì)算模塊907，用于根據(jù)匹配系數(shù)Γ，計(jì)算得到環(huán)形器上匹配端負(fù)載的阻抗值Z_L，并根據(jù)阻抗值Z_L設(shè)計(jì)匹配端口的匹配電路。

本發(fā)明實(shí)施例提供的環(huán)形器匹配電路的設(shè)計(jì)裝置，通過在史密斯圓圖上繪制等隔離度圓，從等隔離度圓的相交部分中選取一點(diǎn)作為環(huán)形器預(yù)設(shè)隔離度A的匹配點(diǎn)，然后讀取該匹配點(diǎn)的匹配系數(shù)，進(jìn)而計(jì)算得到環(huán)形器上匹配端負(fù)載的阻抗值Z_L，并最終根據(jù)阻抗值設(shè)計(jì)匹配端口的匹配電路。因此本發(fā)明實(shí)施例提供的環(huán)形器匹配電路的設(shè)計(jì)裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)形器的隔離度不能滿足通帶內(nèi)所有選定頻點(diǎn)均達(dá)到預(yù)設(shè)隔離度的要求，保證了通帶內(nèi)每一頻點(diǎn)的隔離度要求，降低了設(shè)計(jì)難度，具有更高的準(zhǔn)確度。

具體地，如圖10所示，在本發(fā)明實(shí)施例中，繪制模塊903具體包括：

測試單元9031，用于測試得到環(huán)形器上每兩個端口之間的散射參數(shù)；

第一獲取單元9033，用于根據(jù)環(huán)形器中的信號關(guān)系，獲取頻點(diǎn)的隔離度S_反與散射參數(shù)以及頻點(diǎn)的匹配系數(shù)Γ之間的第一函數(shù)關(guān)系；

第二獲取單元9035，用于使頻點(diǎn)的隔離度S_反等于預(yù)設(shè)隔離度A，并根據(jù)第一函數(shù)關(guān)系獲取頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的圓心C_circle、半徑R_circle與預(yù)設(shè)隔離度A之間的第二函數(shù)關(guān)系；

繪制單元9037，用于由第二函數(shù)關(guān)系計(jì)算得到頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯 圓圖上的圓心C_circle以及半徑R_circle，并根據(jù)圓心C_circle以及半徑R_circle在史密斯圓圖上繪制出頻點(diǎn)的隔離度圓。

以圖3所示三端口環(huán)形器為例，根據(jù)圖4中所示的信號關(guān)系，可以推導(dǎo)出頻點(diǎn)的隔離度S_反與散射參數(shù)以及頻點(diǎn)的匹配系數(shù)Γ之間的第一函數(shù)關(guān)系，具體為：

其中，S_反表示頻點(diǎn)的隔離度；S₁₂表示由第二端口到第一端口的反向傳輸系數(shù)；S₁₃表示由第三端口到第一端口的反向傳輸系數(shù)；S₃₂表示由第二端口到第三端口的正向傳輸系數(shù)；S₃₃表示第三端口的反射系數(shù)；Γ表示頻點(diǎn)的匹配系數(shù)。

具體地，為使第一函數(shù)關(guān)系公式看起來更加簡潔，便于后續(xù)推導(dǎo)，可以使K＝S₁₂S₃₃-S₃₂S₁₃，則有假設(shè)當(dāng)前需要設(shè)計(jì)的環(huán)形器的預(yù)設(shè)隔離度為A，根據(jù)預(yù)設(shè)隔離度的要求，則有由此，可以進(jìn)一步推導(dǎo)出其中，S₃₃^*表示S₃₃的共軛實(shí)數(shù)，S₁₂^*表示S₁₂的共軛實(shí)數(shù)，K^*表示K的共軛實(shí)數(shù)，Γ^*表示Γ的共軛實(shí)數(shù)。

為簡化推導(dǎo)過程，使進(jìn)而可以推導(dǎo)出頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的圓心、半徑與預(yù)設(shè)隔離度A之間的第二函數(shù)關(guān)系為：

由第二函數(shù)關(guān)系公式可以看出，該公式滿足圓的定義，且M為頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯圓圖上的圓心，并用C_circle表示，而頻點(diǎn)的隔離度圓在史密斯 圓圖上的半徑為并用R_circle表示。

另外，還可以看出，對于同一個頻點(diǎn)，不同的隔離度僅僅隔離度圓的半徑大小不一樣，而圓心卻近似重合，其示意圖如圖5所示。然而隨著隔離度圓的半徑的減小，而其對應(yīng)的隔離度卻隨著增大。因此，由于在本發(fā)明實(shí)施例中選取的匹配點(diǎn)為多個等隔離度圓相交范圍內(nèi)的一點(diǎn)，且該匹配點(diǎn)位于多個等隔離度圓的內(nèi)部，所以該匹配點(diǎn)對應(yīng)的隔離度必定大于預(yù)設(shè)隔離度A，因此，可以保證通帶內(nèi)被選定頻點(diǎn)的隔離度均達(dá)到預(yù)設(shè)隔離度的要求。

具體地，在獲取匹配點(diǎn)的匹配系數(shù)后，計(jì)算模塊907計(jì)算匹配點(diǎn)的阻抗值Z_L時，具體采用如下公式：

其中，Γ表示匹配點(diǎn)的匹配系數(shù)，Z_O表示預(yù)設(shè)歸一化阻抗值，Z_L表示匹配點(diǎn)的阻抗值。在本發(fā)明實(shí)施例中，Z_O可根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)定，對此并不進(jìn)行具體限定。

因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的環(huán)形器匹配電路的設(shè)計(jì)裝置能夠快速準(zhǔn)確的計(jì)算得到的環(huán)形器上匹配端負(fù)載的阻抗值，進(jìn)而設(shè)計(jì)出一使通帶內(nèi)所有選定頻點(diǎn)都滿足預(yù)設(shè)隔離度要求的匹配電路，不僅降低了設(shè)計(jì)難度，而且具有更高的準(zhǔn)確度，保證了通帶內(nèi)每一頻點(diǎn)的隔離度要求，實(shí)現(xiàn)了對環(huán)形器的隔離度進(jìn)行高準(zhǔn)確性的設(shè)計(jì)。

以上所述的是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員來說，在不脫離本發(fā)明所述的原理前提下還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。