第三章-匹配理論(編輯修改稿)
2024-09-01 15:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 Zl/Z0= 或者 yl＝ 3+ 選擇從源到負載方向來設(shè)計匹配網(wǎng)絡(luò)。通過歸一化源阻抗點畫等電阻圓和等電導(dǎo)圓 通過歸一化負載阻抗點的共軛復(fù)數(shù)點畫等電阻圓和等電導(dǎo)圓 過源阻抗點和負載共軛復(fù)數(shù)點的等電阻圓和等電導(dǎo)圓 ??? LDs zzz4 四個圓有 A,B,C,C四個交點 zA=+, yA= zB=, yB=+j1 zC=, yC=3+ zD=1+, yD= 5 有 4個交點，所以有 4種可能的 L型匹配網(wǎng)絡(luò) ??? LBs zzz???LAs zzz??? LCs zzz并聯(lián)電感，串聯(lián)電感 并聯(lián)電容，串聯(lián)電感 串聯(lián)電容，并聯(lián)電感 串聯(lián)電感，并聯(lián)電感 6 根據(jù)前面步驟得到的結(jié)論得到器件的實際值。選擇經(jīng)過 A點的匹配路徑求實際值 )()(2 jjjyyjb sAL ????????nHb ZLL202 ??? ?)()(1 jjjzzjx ALL ??????? ?nHZxL L ?? ?四種可能的匹配網(wǎng)絡(luò) 對于阻抗匹配可以從源開始向負載端匹配，也可以從負載端開始向源方向匹配 阻抗匹配的方向 以上述例子為例，從負載端開始向源端匹配，即從負載阻抗 25－ j50匹配到源阻抗的復(fù)數(shù)共軛阻抗 匹配網(wǎng)絡(luò)的選擇 對于任意給定的負載阻抗和源阻抗，至少存在兩種可能的 L型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)規(guī)定的匹配目標(biāo)，如何選擇這些匹配網(wǎng)絡(luò)呢？ 網(wǎng)絡(luò)選擇需要考慮的幾個方面 ? 容易得到的元件值 ? 直流偏置 ? 穩(wěn)定性 ? 頻率相應(yīng)和品質(zhì)因數(shù) 網(wǎng)絡(luò)的頻率相應(yīng)和品質(zhì)因數(shù) BWfQL0?為了描述匹配網(wǎng)絡(luò)的帶寬，引入負載品質(zhì)因數(shù)概念 0fBW中心頻率 3dB帶寬 1 ???LQ 節(jié)點品質(zhì)因數(shù) sss jXRZ ??對于匹配網(wǎng)絡(luò)上每個節(jié)點的阻抗可以表示為等效串聯(lián)阻抗 或者等效并聯(lián)導(dǎo)納 ppp jBGY ??在每個節(jié)點，用電抗量 Xs的絕對值與相應(yīng)電阻 Rs的的比值來定義 Qn 也可以用電納量 Bp的絕對值與相應(yīng)電導(dǎo) Gp的的比值來定義 Qn ssn RXQ ?PPn GBQ ?2nL ?負載品質(zhì)因數(shù)與節(jié)點品質(zhì)因數(shù)關(guān)系 Smith圓圖中的等 Qn線 對于復(fù)雜的匹配網(wǎng)絡(luò)，有載品質(zhì)因數(shù)常常簡化為用節(jié)點品質(zhì)因數(shù)的最大值來估算 例如：在 1GHz頻率上使負載阻抗 ZL=(25+j20)歐和 50歐的源阻抗匹配，根據(jù) Smith圓圖確定網(wǎng)絡(luò)的有載品質(zhì)因數(shù) 兩種滿足要求的匹配網(wǎng)絡(luò) (a) 低通 (b)高通 這兩個 L型匹配網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)因數(shù) Qn＝ 1 估計出匹配網(wǎng)絡(luò)的帶寬 GH zQfQfBW nL 22 00 ???匹配網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)圖 (b)的網(wǎng)絡(luò)帶寬大約為 ,(a)的網(wǎng)絡(luò)由于沒有下邊頻，假設(shè)頻率相應(yīng)相對于諧振頻率對稱，則帶寬大約為 2GHz 從頻率響應(yīng)圖可以得到，某個匹配網(wǎng)絡(luò)可能有更好的高頻或者低頻抑制特性 匹配網(wǎng)絡(luò)中品質(zhì)因數(shù)的重要性 當(dāng)進行寬帶設(shè)計的時候，需要降低品質(zhì)因數(shù)以便增加其帶寬，比如寬帶放大器設(shè)計時就需要低的 QL 當(dāng)進行窄帶設(shè)計的時候，需要提高網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)因數(shù)，以便抑制輸出信號中的有害諧波，同時增加選頻的能力，比如設(shè)計振蕩器的時候就需要高的 QL 對于 L形網(wǎng)絡(luò)，無法控制 L型匹配網(wǎng)絡(luò)的 Qn，只能接收或者放棄，所以需要增加第三個元件增加 Q值的可調(diào)范圍，就形成了 T型或者 pi型網(wǎng)絡(luò) T型匹配網(wǎng)絡(luò) 復(fù)雜的匹配網(wǎng)絡(luò)的有載品質(zhì)因數(shù)可以根據(jù)最大節(jié)點 Qn來估算。 T型匹配網(wǎng)絡(luò)與 L型匹配網(wǎng)絡(luò)相比，增加的第三個元件使電路
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