一、引言

在现代无线通信系统中，天线阻抗匹配是确保信号高效传输的关键环节。阻抗失配不仅会导致信号反射、功率损耗，还可能影响整个系统的稳定性和性能。史密斯圆图（Smith Chart）作为一种经典的图形化工具，凭借其直观、高效的特点，成为射频工程师调试天线阻抗匹配的利器。它能够将复杂的复数阻抗变换过程可视化，帮助工程师快速完成阻抗匹配网络的设计与优化。
本文将介绍如何利用史密斯圆图分析和调整天线阻抗，涵盖基础理论、实际操作步骤，配合鼎阳的矢量网络分析仪为工程师提供天线阻抗匹配测试方案。

一、引言

在现代无线通信系统中，天线阻抗匹配是确保信号高效传输的关键环节。阻抗失配不仅会导致信号反射、功率损耗，还可能影响整个系统的稳定性和性能。史密斯圆图（Smith Chart）作为一种经典的图形化工具，凭借其直观、高效的特点，成为射频工程师调试天线阻抗匹配的利器。它能够将复杂的复数阻抗变换过程可视化，帮助工程师快速完成阻抗匹配网络的设计与优化。
本文将介绍如何利用史密斯圆图分析和调整天线阻抗，涵盖基础理论、实际操作步骤，配合鼎阳的矢量网络分析仪为工程师提供天线阻抗匹配测试方案。

三、阻抗匹配步骤

1、软件仿真

使用鼎阳的矢网测试2.4G天线的S11，将显示格式切换为史密斯圆图，测得2.4G频点处的阻抗为10+10j，将数据点添加到仿真软件中。

为了将阻抗点匹配到史密斯圆图正中心的50Ω处，先串联L使得数据点沿着电阻圆顺时针移动到与50Ω等电导圆的交叉位置，之后再并联C使得数据点沿着电导圆顺时针移动到50Ω匹配点。

2、网分仿真

鼎阳的矢量网络分析仪不仅具备高精度的S参数测试能力，同样集成了阻抗匹配仿真功能，可帮助工程师快速优化天线、滤波器、功放等射频电路的阻抗匹配设计。该功能基于史密斯圆图可视化分析，结合自动化计算与仿真工具，显著提升调试效率。

点击CAL按键 > 夹具仿真 > 夹具仿真设置 > 选择相应port > Circuit Model。

选择合适的匹配电路，设置电容电感值，最后勾选“Enable Port Matching…”，同时打开夹具仿真应用。

注意，双击“电路模型”可以将阻抗匹配窗口最小化，便于调试。

以下图中的设置为例，选择“Shunt C-Series L”（并联C-串联L），注意阻抗匹配时是从DUT往负载端看，所以实际上是先串联了2.15nH的电感L，再并联了8.5Pf的电容C，其他未使用到的参数（R/G）不做设置即可。橙色迹线Tr1是未进行匹配仿真的原始迹线，蓝色迹线Tr2是经过匹配仿真后的迹线，可以看到对应频点经过匹配后已经十分接近50Ω匹配点。

图12 鼎阳矢网史密斯圆图阻抗匹配仿真

四、总结

本文简单介绍了史密斯圆图在阻抗匹配中的核心原理，配合”上感下容，左并右串”等实用口诀，提升匹配网络设计效率。同时介绍鼎阳矢量网络分析仪的阻抗匹配仿真功能，让工程师更加快速便捷的完成天线、放大器、滤波器等器件的阻抗匹配。

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