一般说来,单片微波集成电路(MMIC)设计中电路工作的系统通常具有50Ω的特征阻抗,但有源器件具有复杂的任意阻抗。MMIC电路设计涉及将有源器件匹配到50Ω,同时为有源器件提供理想的阻抗。匹配电路和阻抗变换的设计可以用复杂的数学来执行,但这是耗时且容易出错的。1939年,Philip H. Smith发明了一种用于绘制阻抗和反射系数的图形方法,称为史密斯圆图,如图1所示。这是设计匹配电路和在阻抗,导纳和反射系数之间进行转换的有用工具。史密斯圆图优于其他图形方法的优点在于它允许在有限图上绘制无源匹配网络的所有可能的反射系数,阻抗和导纳。本节描述如何构建史密斯圆图,这是理解史密斯圆图使用方式的有用方式。以下部分显示了用户如何通过简单的结构确定传输线和串联和并联元件如何转换阻抗,以及理解和设计复杂的匹配网络。史密斯圆图也可以绘制出“恒定性能圆圈”,以确定参数之间的权衡,例如增益和噪声系数或增益和输出功率之间的权衡。