微波学报 2014 年 6 月 收稿日期：2014-04-16 用 MATLAB 程序实现 Smith 圆图的图解过程 浦天舒 陈嘉欣 ( 东华大学理学院，上海 201620 ) 摘 要：用四个 MATLAB 程序解决基于 Smith 圆图的传输线上的阻抗变换和支节阻抗匹配的问题。所编程序考虑了匹配 时支节的并联、串联以及共轭匹配、匹配禁区等问题。从而达到使程序要输入的参数尽可能少，又具有适用于各种情况 的通用性之目的。 关键词：Smith 圆图；MATLAB；传输线；阻抗变换；支节阻抗匹配 Graphical Procedure Based on the Smith Chart Using MATLAB PU Tian-shu, CHEN Jia-xin (Science College, Donghua University, Shanghai 201620, China) Abstract: Graphical procedure based on the Smith chart using four MATLAB programs is used to solve the impedance transforming and stub matching problems on the transmission line. These programs treat the shunt and series single- and double-stub matching problems, including the conjugate matching of the generator and the forbidden region in the double-stub matching. The goal is for the universality of these programs to be suited to several particular cases. Key words：Smith chart; MATLAB; transmission line; impedance transformation; stub impedance matching 引 言 Smith 圆图作为图形工具在求解传输线问题 时极其有用。它提供了一个使传输线现象可视化的特别有用的方法。基于 MATLAB 软件的绘图功 能，同时通过编程进行计算，使可视化和计算能 力的长处得以发挥，从而在很大程度上减少了人 工图解法易犯错的问题。编程的总的原则是既要 使程序具有适用于各种情况的通用性，又要让输 入的参数尽量少。如对于单、双支节匹配问题，应同时考虑支节的并联和串联、以及共轭匹配、 匹配禁区等问题。但这在现有的许多传输线问题 的软件编程中却较少被同时考虑到 [1,2] 。本文先简 要说明用 Smith 圆图解决传输线上阻抗随长度变 换这一基本功能的 MATLAB 编程要点，然后讨论 单、双支节阻抗匹配的 MATLAB 编程并举例说明。 1 阻抗导纳计算编程要点 用 Smith 圆图计算传输线上的阻抗或导纳， 关键是圆图的旋向。为使程序简洁但又顾及到顺 时针和逆时针两种旋向，我们约定当输入向波源 方向(顺时针)的电长度(以波长为单位的传输 线长度)时取正值，当输入向负载方向(逆时针) 的电长度时取负值。程序设定已知阻抗的输入值 为归一化阻抗(复数)。因 MATLAB 允许直接输入 表达式，所以若已知的阻抗未归一化，只需输入 已知阻抗除以特性阻抗后的表