[发明专利]一种绘制Smith圆图的圆图尺

说明书

本发明公开的绘制Smith圆图的圆图尺，包括第一圆图尺、第二圆图尺、第三圆图尺和第四圆图尺，第一圆图尺、第二圆图尺和第三圆图尺均为直尺，第四圆图尺为圆环尺，第一圆图尺和第二圆图尺上均刻有反射系数刻度线、电抗值刻度线和电阻值刻度线，第三圆图尺上刻有电抗值刻度线，第四圆图尺上由内而外依次刻有反射系数相位刻度线、向负载电长度刻度线及向信号源电长度刻度线，第二圆图尺的一端活动连接于第一圆图尺上，第二圆图尺的另一端与第三圆图尺活动连接，第一圆图尺的一端活动连接于第四圆图尺上，解决了现有绘制Smith圆图的软件难度高且无法适应于教学的问题。

技术领域

本发明属于教学用具技术领域，涉及一种绘制Smith圆图的圆图尺。

背景技术

微波课程教学中大量使用Smith圆图，与工程实际联系非常紧密。为了将理论和实际联系，目前采取措施可归纳如下：

在《微波技术与天线》课程中在讲解基本理论的基础上，使用Smith圆图解决典型问题。即学即用，概念清晰，操作容易。然而，解决的问题仅涉及Smith圆图的少数典型应用。同时在解决问题的过程中学生使用的是现成的纸质Smith圆图，绘制匹配线时需要使用多种工具，且工具上并没有相应的Smith圆图刻度，圆图的测量与绘制依赖于圆图本身自带的刻度线和使用者的计算。

另外，为了满足射频工程实践的需求，一些企业不断推出功能强大的软件，如安捷伦的ADS和Wave Dimension的RFOffice等。这些软件不仅可以实现Smith圆图的自动匹配，还能利用圆图来更直观的设计滤波器、放大器和天线等，但它们更多的是应用于射频工程的计算机辅助设计，没有考虑 Smith圆图教学或学生自学的需要。对本科生尤其是非微波专业的本科生来说，需要熟练掌握长线理论和工程设计基本知识，学会专业软件，难度较大。且由于是利用软件解决问题，无法起到教学的作用。

为了使学生更易理解和使用Smith圆图，大连海事大学等地方高校开发了基于VB语言的Smith圆图的教学软件。该教学软件由教学应用和帮助信息两个模块组成。该软件很好的将教与学结合起来，注重软件的交互性，界面简洁、操作方便、易于教师和学生学习。但其对于Smith圆图的应用较单一，局限于教学内容，缺乏灵活性，且内容在电脑上完成，缺少动手环节。

综上，现有绘制Smith圆图注重严格的设计理论知识基础和专业仿真软件基础，仅适合少量应用的辅助性教学，而缺乏动手能力的锻炼。

发明内容

本发明的目的是提供一种绘制Smith圆图的圆图尺，解决了现有绘制 Smith圆图的软件难度高且无法适应于教学的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种绘制Smith圆图的圆图尺，包括第一圆图尺、第二圆图尺、第三圆图尺和第四圆图尺，第一圆图尺、第二圆图尺和第三圆图尺均为直尺，第四圆图尺为圆环尺，第一圆图尺和第二圆图尺上均刻有反射系数刻度线、电抗值刻度线和电阻值刻度线，第三圆图尺上刻有电抗值刻度线，第四圆图尺上由内而外依次刻有反射系数相位刻度线、向负载电长度刻度线及向信号源电长度刻度线，第二圆图尺的一端活动连接于第一圆图尺上，第二圆图尺的另一端与第三圆图尺活动连接，第一圆图尺的一端活动连接于第四圆图尺上。

本发明的特点还在于，

第一圆图尺包括第一硬尺，第二圆图尺包括第二硬尺，第一硬尺和第二硬尺上沿长边方向均开设有镂空槽，第一硬尺和第二硬尺之间、第二硬尺和第三圆图尺之间均通过穿过镂空槽的活动钉连接。

第一硬尺的一端通过活动钉与第四圆图尺活动连接，且第一硬尺一端的反射系数刻度线的最大值刻度线与第四圆图尺上的反射系数相位刻度线的最小值刻度线重合。

第一圆图尺上，反射系数刻度线位于镂空槽的一侧，电抗值刻度线和电阻值刻度线位于镂空槽的另一侧。