第4章 射频谐振电路 吉大通信.pptVIP

第1页，共32页，星期日，2025年，2月5日串联谐振电路4.1并联谐振电路4.2传输线谐振电路4.3第2页，共32页，星期日，2025年，2月5日 谐振电路有多种应用，可以在滤波器、振荡器和匹配电路中使用，其功能是有选择地让一部分频率的源信号通过，同时衰减通带外的信号。当频率不高时，谐振电路由集总参数元件组成，但当频率达到微波波段时，谐振电路通常由各种形式的传输线实现。谐振电路可以用谐振频率、品质因数、输入阻抗和带宽等描述。本章将对谐振电路作一简述，讨论串联谐振电路、并联谐振电路,传输线谐振电路的构成和参数。第3页，共32页，星期日，2025年，2月5日4.1串联谐振电路 串联谐振电路如图4.1所示， 由电阻R、电感L和电容C串联而成。图4.1串联谐振电路第4页，共32页，星期日，2025年，2月5日电路中的电感L储存磁能并提供感抗；电容C储存电能并提供容抗；当电感L储存的平均磁能与电容C储存的平均电能相等时，电路产生谐振。此时电感L的感抗和电容C的容抗相互抵消，输入阻抗为纯电阻R。第5页，共32页，星期日，2025年，2月5日4.1.1谐振频率 图4.1所示的电路，只有当频率为某一特殊值时，才能产生谐振，此频率称为谐振频率。电感L储存的平均磁能：电容C储存的平均电能：由于所以电流：输入阻抗：第6页，共32页，星期日，2025年，2月5日 当电感L储存的平均磁能Wm与电容C储存的平均电能We相等时，产生谐振。由式（4.1）和式（4.3）可以得到，谐振时的角频率为由式（4.4）可以看出，只有当ω=ω0时电路才能产生谐振。第7页，共32页，星期日，2025年，2月5日4.1.2品质因数品质因数描述了能耗这一谐振电路的重要内在特征。品质因数定义为（4.5）式中第8页，共32页，星期日，2025年，2月5日第9页，共32页，星期日，2025年，2月5日4.1.3输入阻抗第10页，共32页，星期日，2025年，2月5日当ω=ω0时，当ω与ω0不等时，为复数。第11页，共32页，星期日，2025年，2月5日4.1.4带宽图4.2串联谐振电路的带宽第12页，共32页，星期日，2025年，2月5日带宽可以由品质因数和谐振频率求得：第13页，共32页，星期日，2025年，2月5日4.1.5有载品质因数 前面定义的Q称为无载品质因数，体现了谐振电路自身的特性。实际应用中，谐振电路总是要与外负载RL相耦合，由于外负载消耗能量，使总的品质因数下降。外部品质因数：总的品质因数：三个品质因数的关系：第14页，共32页，星期日，2025年，2月5日4.2并联谐振电路 并联谐振电路如图4.3所示，由电阻R、电感L和电容C并联而成。图4.3并联谐振电路第15页，共32页，星期日，2025年，2月5日谐振电路上的复功率：其中，第16页，共32页，星期日，2025年，2月5日 4.2.1谐振频率式（4.25）表明只有当ω=ω0时电路才能产生谐振。比较式（4.25）和式（4.4）可以看出，并联谐振电路与串联谐振电路的谐振频率都取决于。第17页，共32页，星期日，2025年，2月5日 4.2.2品质因数并联谐振电路的平均储能为第18页，共32页，星期日，2025年，2月5日4.2.3输入导纳 输入导纳为（4.30）第19页，共32页，星期日，2025年，2月5日当ω=ω0时，当ω与ω0不等时，为复数。第20页，共32页，星期日，2025年，2月5日4.2.4带宽图4.4并联谐振电路的带宽第21页，共32页，星期日，2025年，2月5日第22页，共32页，星期日，2025年，2月5日4.2.5有载品质因数第23页，共32页，星期日，2025年，2月5日