阻抗变换器作为解决微波传输线与负载之间匹配的重要元件,在射频器件的研究中有重要地位。阻抗变换器的发展也可以在客观上推动滤波器和功率分配器的研究发展,其在微波工程技术中的重要性不言而喻。而近年来,随着无线通信以及雷达(如全球移动通信系统)的快速发展,对于阻抗变换器的多频带、高性能、小型化、高效率等方面都提出了一定的新的要求,传统的四分之一波长变换器已不能满足日益复杂的现实需求。由于许多射频元件(如射频芯片和功率放大器等)在传输过程中的输入输出阻抗有可能为复数阻抗,因此,对于复数负载的匹配研究是具有一定意义的。为了使电路既能实现复数负载变换与双频带性能,又能使电路尺寸相对较小,本文提出了一种基于复数负载的环形阻抗变换器的双频带设计方法。具体研究内容如下:首先,本文从传输线阻抗方程及二端口网络的基本匹配原理入手,分析了环形结构在实数负载下的单频带匹配条件,得到了传输线阻抗表达式,明确了实现双频带电路的电长度取值范围。将得到的结果以线性规划的方式在二维平面图中进行直观体现,得出了两个工作频带的中心频率比值的可实现范围。其次,将实数负载双频带的分析方法推广到复数负载。根据第一频点下不同的负载取值得到六种情况分类,分别计算了每种情况下的电长度取值范围及频率比的取值范围,并通过阻抗恒等得到了两个频点下的负载关系式。在完成二维平面图映射的同时添加了频率比作为垂直轴,构建了三维坐标系,新的三维映射模式可以直观地展示频率比及电长度的可设计范围。最后,本文提出一种替换方法用于复数负载电路的测试。将原电路的复数负载替换为两节传输线和一个电阻级联的等效结构,并通过计算得出它的替换方程式,利用该等效结构可以解决复数负载双频带电路的测试问题。通过对选取的两组数据进行制板及仿真,依次得到电流仿真结果、电磁场仿真结果、实际的电路板及实际电路的测量结果。结果表明,在预期的频点处匹配效果良好,误差较小,基本符合预期的计算结果,证明了双频带设计方法的实用性及准确性。本文的研究明确了环形结构的复数负载双频带的阻抗变换器的设计条件,为基于复数负载环形结构的双频带阻抗变换器的实现以及复数负载的实际测量问题提供了一种可行的解决方法,也为该结构在多频带下的阻抗变换设计提供了一种分析思路。且通过二维平面图的映射以及加入频率比的三维立体图的映射,明确了电长度和频率比的可设计范围与不可设计范围的界限。但是,应当说明的是,由于进行了负载替换,一定程度上改变了电路的结构与性能,使本文得到的频带较窄,且两频带下的复数负载具有一定的相关性,希望在以后的研究中能得到解决。