设计（论文）的主要内容

利用C#设计一个传输线阻抗匹配计算软件，可以通过输入数据不同，展现利用传输线阻抗匹配求解问题的方法，主要完成以下功能设计：

1.1/4波长阻抗变换器匹配计算

2.串联单枝节（开路枝节或短路枝节）匹配计算

3.并联单枝节（开路枝节或短路枝节）匹配计算

并联双枝节（开路枝节或短路枝节）匹配计算

设计（论文）的基本要求

1.掌握传输线阻抗匹配工作原理及利用软件求解问题的方法

2.掌握C#程序设计方法

3.设计并完成一个传输线阻抗匹配计算软件

设计方案：

软件设计总体方案如下图所示。这次设计采用C#语言，使用Visual Studio 2008软件编写界面，首先创建一个名为‘传输线理论之阻抗匹配计算软件’的窗口，添加选项卡控件并在窗口上方编辑4个选项，添加按钮控件将4个选项编辑成4个按钮，分别为 λ/4阻抗变换器、单枝节串联匹配、单枝节并联匹配、双枝节并联匹配。当点击不同按钮是就会显示不同的子界面，在这4个选项下方选取区域，用标签控件在该区域里编辑2个框图，左边用来显示阻抗匹配的原理图，右边用来显示输出的结果。在框图下方定义一个‘参数化交互区域’，用于输入参数，通过添加可编辑文本的控件，编辑4个框图，分别用来于输入工作频率、特性阻抗、终端负载阻抗实部和终端负载阻抗虚部这4个参数，在框图右下角设置3个按钮分别为‘确定’、‘取消’和‘退出’三个按钮，用于对软件的控制。

本设计主要是利用C#语言设计一个阻抗匹配计算的软件。

第一章中主要介绍了阻抗匹配的概念，然后介绍了阻抗匹配的三种不同的工作状态，即负载、电源、共轭三种状态。最后介绍了阻抗匹配的目的和作用。

第二章节是本论文的重点，首先介绍了史密斯圆图的原理，掌握史密斯圆图的原理可以方便的进行阻抗匹配的计算。然后介绍了阻抗匹配的方法，即λ/4阻抗变换器法和枝节调配器法这两种方法，本章从公式计算和史密斯圆图作图两个方面介绍了如何实现阻抗匹配。

第三章节介绍了阻抗匹配计算软件的设计方法，首先介绍了编辑软件所选的语言C#，并对C#进行了简短的介绍。然后简单的介绍了设计的总体方案和流程图，进一步又对各个功能进行了简单的介绍并给出了各个功能实现的流程图。

第四章节中介绍了所设计的软件的使用方法，并且根据书本例题和习题分别测试了各个功能的正确性。

在学习微波技术与天线的课程中，阻抗匹配是一个非常重要的知识点，如果传输线系统工作在阻抗匹配状态，那么系统能获得最大的输出功率。阻抗匹配一般有三种状态，其中的重点是负载阻抗匹配，实现的方法有λ/4阻抗变换器匹配法、支节调配器法。λ/4阻抗变换器匹配只适用于纯电路电阻，它通过串联一段长度为λ/4的传输线来实现匹配。支节调配器则适用于电抗电路，它通过串联或者并联一段或者多段传输线方法来实现匹配。

在阻抗匹配的过程中，往往需要经过复杂的计算才能得出结果，而且在计算的过程中往往会出现错误，所以根据书本上阻抗匹配原理以及公式设计了一个阻抗匹配计算的软件，本次设计采用的语言是C#，它具有以下功能:计算λ/4阻抗匹配枝节的位置和枝节的特性阻抗；计算单枝节串（并）联阻抗开（短）路匹配枝节的位置和长度；计算双枝节并联阻抗开（短）路匹配枝节的位置和长度。我们用书本上的例题和习题测试软件后得出的结果与书本上答案基本一致。所以软件的设计基本正确。虽然设计的软件能够直接得出想要的结果，但是它也有缺点，它不能像史密斯圆图一样，逐步的告诉我们是如何实现阻抗匹配的，只能给出简单的计算结果，所以在运用软件前需掌握阻抗匹配的原理。