通信电路课件：第一章 选频网络及阻抗变换(附录).pptVIP

课程内容 第一章 选频网络及阻抗变换(附录) 选频网络(谐振回路） 串联谐振回路 串联谐振回路 串联谐振回路 串联谐振回路 选频网络(谐振回路） 并联谐振回路 并联谐振回路 并联谐振回路 并联谐振回路 谐振回路 并联谐振回路 并联谐振回路 并联谐振回路 并联谐振回路 第一章 谐振回路及阻抗变换 第二节 阻抗变换 第二节 阻抗变换 阻抗变换 第二节 阻抗变换 第二节 阻抗变换 部分接入阻抗变换 回路等效计算方法 接入系数 p 部分接入阻抗变换例子 部分接入阻抗变换例子 部分接入阻抗变换例子 L网络阻抗变换 阻抗变换 L网络阻抗变换 L网络阻抗变换 阻抗变换 L型阻抗变换 L型阻抗变换 L型阻抗变换 L型阻抗变换 L型阻抗变换 阻抗变换 T型、 π型 思考题 谐振回路的两大作用？ 并联谐振回路的四个参数及其计算方法？ 串联谐振回路的四个参数？ 为什么要阻抗变换，阻抗变换网络主要有几种？ 部分接入电路(电容分压电路)的阻抗变换关系？ 串并联等效变换关系？ 为什么要阻抗匹配？ L型匹配网络的计算方法? 本章作业 阻抗变换 阻抗圆图——不作要求 S参数 阻抗变换 一些射频概念(不要求） 匹配的作用：实现最大功率传输 与匹配有关的名词：反射系数，驻波系数 补充概念 补充概念 解： 由于忽略了回路本身的固有损耗, 因此可以认为Q→∞。 由图可知, 回路电容为 谐振角频率为 电阻R1的接入系数 等效到回路两端的电阻为 回路两端电压u(t)与i(t)同相, 电压振幅U=IR=2 V, 故 输出电压为 回路有载品质因数 回路带宽 LC网络阻抗变换 基础：串、并联阻抗互换 串并联阻抗等效转换（参见教材：P98） 根据等效原理，两者电路两端导纳相等，即 即： 又由 可得： 当Qe1时，则简化为： 基本的LC选频匹配网络形式：г型（L型）、T型、 π型 (1) Г 型 适用于R1 R2的L网络设计 适用于R2 R1的L网络设计 为什么？ 常用的L网络如上图两种，由串联支路电抗元件Xs和并联支路 电抗元件XP组成。 如已知源阻抗为R1，负载阻抗为R2，它们均为纯电阻，电路工 作频率为w0。选用合适的L网络，将负载阻抗R2变换为源阻抗R1， 确定出匹配网络的L、C值。 对于图a,b: 将串联支路的X2和R2变换成并联支路的Xp和Rp后，让电抗X1和Xp谐振抵消，即X1=Xp，只剩下电阻RP。并使RP = R1，达到阻抗匹配的目的。显然为了达到谐振，两个电抗异性质。 对(a),有: R1=(1+Qe2)R2 所以 Qe = |X2|=QeR2= |X1|=|Xp|= 这种电路可以在谐振频率处增大负载电阻的等效值。 求得选频匹配网络电抗值 又由 在此变换中，Qe有效，R1R2。 在此 对于图 (b)所示电路，将其中X2与R2的并联形式等效变换为Xs与Rs的串联形式，如图 (d)所示。在X1与Xs串联谐振时，可求得以下关系式： R1=Rs= ； ；|X1|=|Xs|=QeR1= 这种电路可以在谐振频率处减小负载电阻的等效值。 (适用于R1R2的L网络设计) 品质因素： 例: 已知某电阻性负载为10Ω，请设计一个匹配网络，使该负载在20MHz时转换为50Ω。 如负载由10Ω电阻和0.2μH电感串联组成，又该怎样设计匹配网络? 解：由题意可知，匹配网络应使负载值增大，故采用图 (a)所示倒L型网络。 品质因素Q： 2×10=20Ω =25Ω 由0.16μH电感和318pF电容组成的倒L型匹配网络即为所求，如图例 (a)虚线框内所示。 如负载为10Ω电阻和0.2 μH电感相串联，在相同要求下的设计步骤如下： 因为0.2μH电感在20MHz时的电抗值为： XL=ωL=2π×20×106×0.2×10-6=25.1 Ω 而 X2-XL=20-25.1=-5.1 Ω 所以 C2= 由1560pF和318pF两个电容组成的倒L型匹配网络即为所求，如图例 (b)虚线框内所示。这是因为负载电感量太大， 需要用一个电容来适当抵消部分电感量。在20MHz处，1560 pF电容和0.2μH电感串联后的等效电抗值与(a)图中的0.16μH电感的电抗值相等。 参见教材P98 例1。 1.试设计一个г型匹配网络，使50Ω的电阻性负载在500MHz时转换为100Ω. (1)画出匹配网络的电路结构； (2)计算匹配网络的元件值； 2．设计一个倒L型匹配网络，使100欧的电阻