阻抗匹配是射频设计的一个基本课题，无论是无源器件，比如功分器，耦合器，滤波器，天线，还是有源电路，比如功放，低噪放，混频器等等，都离不开阻抗匹配这个环节。谈到阻抗匹配，大家第一个想到的肯定是奇妙的Smith Chart，我们在圆图上转圈圈就可以得到我们需要的匹配电路。 还有一种常见的阻抗匹配手段—— 阻抗变换，无论负载阻抗是多少，只要我们看进去的输入阻抗是匹配的就好了，实现阻抗变换的器件叫做阻抗变换器，英语有个霸气的名字—— Impedance Transformer 。
对于一个端接实数负载的射频电路，我们可以接一段1/4波长特定阻抗 Z1 的传输线将负载阻抗RL 变换到和馈线阻抗Z0 一样的输入阻抗Zin， 以满足阻抗匹配的要求。 
这段1/4波长阻抗变换器的阻抗 Z1 可以由下面公式计算得出： 
也就是说通过这个阻抗变换器，我们把负载阻抗RL变换成和馈线阻抗Z0 一样了。因为与波长相关，这个匹配只是在1/4波长（或者1/4波长的奇数倍）所对应的频率点实现了完全匹配，没有驻波，但是在其他频率点依然是失配的。其反射系数Γ 如下图所示。 
这种变换器所实现的阻抗匹配是窄带的，仅在单个频率点实现了完全匹配。1/4波长阻抗变换器的带宽我们可以通过下面方法求解。说到带宽，肯定是指满足某种匹配约束的带宽，也就是 最大反射系数 Γm 所对应的频率范围。如下图所示，这里的带宽就是 Δθ。 
相对带宽是： 
Pozer 的《微波工程》上面给出了详细的推导过程，需要的同学可以查阅5.4节。通过上面公式可以看出，当负载阻抗ZL 越接近Z0 时，阻抗变换器的带宽越大。如下图所示。 
1/4波长阻抗变换器除了完成阻抗匹配之外还有很多神奇的应用，比如开路和短路电路的互换，终端短路和终端开路传输线上的阻抗分布如下图所示，其在对应频率点的1/4波长处发生反转。需要注意的是，对于射频信号，开路不一定真的开路，短路也不一定真的接地，线长很重要。 终端短路传输线的阻抗分布 
终端开路传输线的阻抗分布 
还有一个比较重要的应用实在威尔金森功分器的设计和平行线耦合器的设计中。 威尔金森功分器中的1/4波长阻抗变换器 
平行耦合线耦合器中的1/4波长阻抗变换器 
就如同上文所述，1/4波长阻抗变换器是一个窄带器件，然而我们总是希望带宽越宽越好，最好是全带宽匹配的，即使没有人能真的拥有这么宽的频谱资源。对于射频工程师来说，我们总想着用一个宽带去解决所有的问题。 宽带阻抗匹配怎么办呢？
最前沿的电子设计资讯
