高頻電子線路第二版第2章高頻基礎電路(編輯修改稿)
2025-05-27 18:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 移的最大功率傳輸 獲得最大 的特定條件是 或 達到最大極值的條件是 ,可求得高頻電子線路 退出下頁上頁首頁哈爾濱工程大學 可得 稱為 共軛阻抗匹配 , 或簡稱為 阻抗匹配 。 共軛阻抗匹配不僅實現(xiàn)了功率的最大傳輸， 而且消除了功率從信號源到負載傳輸過程中的相移。 這是由于共軛阻抗匹配之后在整個信號源到負載回路中只包含純電阻。 在共軛阻抗匹配條件下，傳輸?shù)截撦d的最大功率是高頻電子線路 退出下頁上頁首頁哈爾濱工程大學 阻抗匹配網(wǎng)絡的要求與分類 信號源阻抗和負載阻抗不一定正好共軛匹配 , 即 因此信號源和負載之間必須插入阻抗匹配網(wǎng)絡 ， 滿足共軛阻抗匹配條件 , 實現(xiàn)信號源到負載無相移最大功率傳輸。 阻抗匹配網(wǎng)絡分為有源匹配網(wǎng)絡和無源匹配網(wǎng)絡兩類。 高頻電子線路 退出下頁上頁首頁哈爾濱工程大學 有源匹配網(wǎng)絡是由有源和無源器件組成，例如射極輸出器、源極輸出器和緩沖器等 。而 無源匹配網(wǎng)絡通常釆用無源元件（電容和電感）組成。 在滿足阻抗匹配時 , 無源阻抗匹配網(wǎng)絡的基本類型 分為 L型匹配網(wǎng)絡 、π型匹配網(wǎng)絡 和 T型匹配網(wǎng)絡 。這三種基本類型匹配網(wǎng)絡都是以信源阻抗為純電阻，負載阻抗為純電阻進行阻抗匹配分析。對于實際不為純電阻的信源和負載電路，可將電抗部分包含到匹配網(wǎng)絡中去，只采用純電阻 進行匹配計算網(wǎng)絡參數(shù)，然后根據(jù)實際電路扣除信源和負載的電抗部分。高頻電子線路 退出下頁上頁首頁哈爾濱工程大學R L型匹配網(wǎng)絡 1. R2 ＜ R1 的 L型匹配網(wǎng)絡 X1 和 X2是電抗，兩者電抗性質(zhì)相反， 一個是感抗另一個必須是容抗。 利用電抗與電阻串并聯(lián)等效互換的關系可以求得匹配網(wǎng)絡參數(shù)的表示式。 將 X2和 R2的串聯(lián)支路等效為 和 的并聯(lián)電路 ，然后與 X1再并聯(lián) 。 和 的計算式為高頻電子線路 退出下頁上頁首頁哈爾濱工程大學 在 與 、 并聯(lián)后 ，要完成 阻抗匹配必須滿足 ； ； 可得 ＜ 時， 已知工作頻率 、 和 的阻抗匹配網(wǎng)絡的計算式高頻電子線路 退出下頁上頁首頁哈爾濱工程大學 R1R2阻抗匹配網(wǎng)絡的計算式怎樣應用 ? 分析時用了串并聯(lián)等效互換的關系 ,得到相應結(jié)果 關鍵是 必須滿足阻抗匹配條件 由 R1與 R2決定 Q,然后由串聯(lián)支路計算 X2 ,由并聯(lián)支路計算 X1。關鍵式高頻電子線路 退出下頁上頁首頁哈爾濱工程大學 例 已知 信源 的工作頻率為 10MHz，信 源 輸岀電阻 Ro=280Ω，負載電阻 RL=50Ω。 試計算 L型匹配網(wǎng)絡參數(shù)值。 (注意 ： Ro對應 R1,RL對應 R2 ) 題意分析 ： 因為 RL＜ Ro ,只能采用下圖電路形式。 解題可 先設 X1為感抗 ,則 X2必為容抗 。 (或設 X1為容抗 ,則 X2必為感抗 。 )以確定電路形式。 由 R1與 R2決定 Q,然后由串聯(lián)支路計算 X2 ,由并聯(lián)支路計算 X1。 高頻電子線路 退出下頁上頁首頁哈爾濱工程大學 解 ： 為感抗，則 為容抗， (1) (2) 與 RL串聯(lián)支路 ,Q=X2/RL,則 (3) 與 Ro并 聯(lián)支路 ,Q=Ro/X1,則 高頻電子線路 退出下頁上頁首頁哈爾濱工程大學 為容抗，則 為感抗， (1) (2) 與 RL串聯(lián)支路 ,Q=X2/RL,則 (3) 與 Ro并 聯(lián)支路 ,Q=Ro/X1,則 高頻電子線路 退出下頁上頁首頁哈爾濱工程大學 R1的 L型匹配網(wǎng)絡 X1和 X2是電抗，兩者電抗性質(zhì)相反 ， 一個是感抗 另一個必須是容抗 。 利用電抗與電阻串并聯(lián)等效互換的關系可以求得匹配網(wǎng)絡參數(shù)的表示式。 將 X2和 R2的并聯(lián)支路等效為 和 的串聯(lián)電路， 然后與 X1再串聯(lián) 。 和 的計算式為 ； ；高頻電子線路 退出下頁上頁首頁哈爾濱工程大學 在 與 、 串聯(lián)后 ，要完成 阻抗匹配必須滿足 可得 R2R1 時， 已知工作頻率 、 和 的阻抗匹配網(wǎng)絡的計算式高頻電子線路 退出下頁上頁首頁哈爾濱工程大學 同理 ,R2R1阻抗匹配網(wǎng)絡的計算式怎樣應用 ? 分析時用了串并聯(lián)等效互換的關系 ,得到相應結(jié)果 關鍵是 必須滿足阻抗匹配條件 由 R1與 R2決定 Q,然后由并聯(lián)支路計算 X2 ,由串聯(lián)支路計算 X1。關鍵式高頻電子線路 退出下頁上頁首頁哈爾濱工程大學 L型匹配網(wǎng)絡的特點 ： (1)電路簡單 ,易于調(diào)節(jié) 。 (2)匹配網(wǎng)絡 品質(zhì)因數(shù) ,由 R1和 R2決定 ,是固定值 。 (3)L型匹配網(wǎng)絡的總有載品質(zhì)因數(shù) QL為 Q/2。 則 L型匹配網(wǎng)絡的通頻帶寬為 在 R1和 R2確定后， L型匹配網(wǎng)絡的 Q值是不可任意選擇的，這樣就有可能不滿足濾波性能的要求。 高頻電子線路 退出下頁上頁首頁哈爾濱工程大學 π型匹配網(wǎng)絡 一個 π型匹配網(wǎng)絡可將 XS分成兩部分 。 π 型網(wǎng)絡就變成了兩個 L型網(wǎng)絡 ,① 負載電阻 R2經(jīng) XP2和 XS2向左變換為中間假想電阻 Rinter, 必滿足 RinterR2 。 ② 信源電阻 R1經(jīng) XP1和 XS1向右變換為中間假想電阻 Rinter, 必滿 足 RinterR1 。 只要滿足這兩個中間電阻相等 , 此 π 型網(wǎng)絡就能完成 R1和 R2之間的阻抗變換。 高頻電子線路 退
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