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来源：射频学堂
公众号作者：RF 小木匠
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前面讲了一大堆的关于史密斯圆图的知识点，最终目的还是学会怎么去用它去做阻抗匹配。阻抗匹配是射频电路设计的一个基础，对于任何一个电路设计来说，无外乎就是想让源能尽可能大的把负载所需要的能量传递给它。这里面给经过很多的射频路径，无论滤波，耦合，放大，混频，都是为了这个目的。无论到哪一步，阻抗匹配永远少不了。共轭匹配是能量最大传输的必备条件。今天我们一起来复习几个关于阻抗匹配的参量—— 电压驻波比 VSWR， 反射系数 Γ 和 失配损耗（其实这三个是一回事！）
电压驻波比 VSWR
当一个正在向前传输的波（蓝色），遇到阻碍（阻抗失配），就会有一部分能量被反射回来（红色），反射波和入射波的叠加就形成了驻波，阻抗失配越严重，反射回来的波越强，当在开路或者短路情况下，会全部反射回来，这个时候反射波的大小和入射波相等，形成纯驻波（黑色）。电压驻波比VSWR 就是驻波振幅的最大值和最小值的比值。这里注意了，驻波是反射波和入射波的叠加波。
电压驻波比的大小就反应了射频电路系统的传输能力，电压驻波比越小，表示电源传输到负载的能量越大，也就是没有反射的情况下，也就没有驻波，这时的最大值比最小值等于1.反射系数Γ
驻波比反应了反射波和入射波叠加合成波的状态，这个合成波才是我们真正能看到或者测到的波，如果能把反射波单独区分出来，那么反射系数Γ这个参量更为直观，反射系数就是反射波和入射波的比值。它也真正反映了源阻抗和负载阻抗之间的关系，如下式。
式中，ZL 就是负载阻抗，Zo就是源阻抗。
注意：由于阻抗是复数，那么反射系数Γ也是复数。它的实部和虚部正是构成史密斯圆图的坐标轴的参量。
既然反射系数和电压驻波比都是反应反射波和入射波之间关系的参量，那么它们之间的关系也很重要。
注意，上式中，我们取了反射系数的幅度值|Γ|。
在我们定义散射参数 S 的时候，S11和S22 就描述了端口处的反射特性。S11 就是反射系数的dB格式，通常也叫做回波损耗RL。
由于阻抗失配导致的损耗，我们称为失配损耗 Mis-Match Loss，这个就包含在系统的传输损耗中，比如对于一个无源器件，它的S11=-15dB，就有0.13dB的传输损耗来自于反射。这个在设计中不是很常用，知道即可。
下表给出了他们之间的关系式（建议收藏）。
观察上表可以看出，当S11=-3dB时，大约有一半的能量被反射了。当S11=-10dB时，大约只有10%的能量被反射，当这个值提高到-15dB，大约只有3.2%的能量被反射，再提高的到-20dB，也只改善了2个点。所以，有时候，只要S11达到一定程度了，再改善的意义也不是很大了。当然对于高功率的应用除外。
下图给出了反射系数S11和失配损耗的曲线图
这里大家常常忽视一个小问题， 回波损耗，到底是什么损耗？留个问题在这里：
如果一个无源器件的回波损耗是20dB，入射波功率是20dBm，那么反射波功率是多少？如果这个无源器件是个无耗器件，那么这个无源器件得到的功率还剩多少？
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