選頻回路與阻抗匹配

1、電子科技大學(xué)電子科技大學(xué) 游長(zhǎng)江游長(zhǎng)江功能：功能：選頻、阻抗變換選頻、阻抗變換應(yīng)用：應(yīng)用：射頻系統(tǒng)的各個(gè)模塊射頻系統(tǒng)的各個(gè)模塊放大、振蕩、調(diào)制、解調(diào)放大、振蕩、調(diào)制、解調(diào)本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容：1. 選頻回路的選頻回路的主要指標(biāo)主要指標(biāo)2. LC串、并聯(lián)串、并聯(lián)選頻回路選頻回路3. 窄帶和寬帶窄帶和寬帶無(wú)源阻抗變換網(wǎng)絡(luò)無(wú)源阻抗變換網(wǎng)絡(luò)4. 簡(jiǎn)單介紹常用的簡(jiǎn)單介紹常用的集中參數(shù)選頻集中參數(shù)選頻濾波器濾波器5. 簡(jiǎn)單介紹簡(jiǎn)單介紹集成電感集成電感6. Smith圓圖及其應(yīng)用圓圖及其應(yīng)用3.1 3.1 選頻回路的指標(biāo)選頻回路的指標(biāo)功能：選出有用信號(hào)，濾除或抑制無(wú)用信號(hào)功能：選出有用信號(hào)，濾除或抑制

2、無(wú)用信號(hào) LC回路回路種類種類 集中選擇性濾波器（聲表面波濾波器、陶瓷濾波器、集中選擇性濾波器（聲表面波濾波器、陶瓷濾波器、 石英晶體濾波器）石英晶體濾波器）電路特征電路特征無(wú)源線性網(wǎng)絡(luò)無(wú)源線性網(wǎng)絡(luò) 幅頻特性幅頻特性性能描述性能描述 相頻特性相頻特性(1) 中心頻率中心頻率0f(2) 通頻帶通頻帶 BW3dB(3) 帶內(nèi)波動(dòng)帶內(nèi)波動(dòng)(4) 選擇性與矩形系數(shù)選擇性與矩形系數(shù)0.10.11/2BWKBW1、幅頻特性、幅頻特性(5) 插入損耗插入損耗inoutPLP(6) 輸入輸出阻抗輸入輸出阻抗 RinRout PoutPin選頻選頻回路回路BW20dB2、相頻特性、相頻特性dd)(相頻特性相頻特

3、性斜率斜率：稱為稱為群時(shí)延群時(shí)延結(jié)果：通頻帶內(nèi)不同頻率信號(hào)延遲相同時(shí)間結(jié)果：通頻帶內(nèi)不同頻率信號(hào)延遲相同時(shí)間要求：在通頻帶內(nèi)要求：在通頻帶內(nèi)群時(shí)延為常數(shù)群時(shí)延為常數(shù)表現(xiàn)：相頻特性為表現(xiàn)：相頻特性為線性線性不產(chǎn)生相位失真不產(chǎn)生相位失真()3.2 3.2 LC 串并聯(lián)諧振回路串并聯(lián)諧振回路電阻電阻 r 電導(dǎo)電導(dǎo)G阻抗阻抗Z 導(dǎo)納導(dǎo)納Y電感電感L 電容電容C電容電容C 電感電感L電壓源電壓源VS 電流源電流源IS電流電流 I 電壓電壓 V電路的對(duì)偶性電路的對(duì)偶性串聯(lián)串聯(lián) 并聯(lián)并聯(lián)3.2.1 諧振諧振的基本概念與特性的基本概念與特性1. 并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路標(biāo)準(zhǔn)電路形式標(biāo)準(zhǔn)電路形式回路輸入導(dǎo)納回路

4、輸入導(dǎo)納LjCjGY1)(諧振諧振的定義的定義:)(Y為純電導(dǎo)為純電導(dǎo)諧振頻率諧振頻率LCfoo12諧振時(shí)的特點(diǎn)諧振時(shí)的特點(diǎn)(1).阻抗特性阻抗特性GY)(0CL001(2).電壓特性電壓特性 RIVSo輸出電壓最大且與信號(hào)源同相輸出電壓最大且與信號(hào)源同相(3).品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù)QRTVCVQ/2222能諧振時(shí)回路一周內(nèi)的耗諧振時(shí)回路總的儲(chǔ)能RLRGCQ00(4).電流特性電流特性SsLIjQLjRILjVI000電感電流電感電流SSCIjQRICjVCjI000電容電流電容電流特點(diǎn)：特點(diǎn)：電抗支路的電流比信號(hào)源電抗支路的電流比信號(hào)源大大Q倍倍2. 串聯(lián)諧振回路串聯(lián)諧振回路表表 3.2.1 串

5、串并聯(lián)特性對(duì)照表并聯(lián)特性對(duì)照表SISVLCf1200LCf1200GY)(0rZ)(0 并聯(lián)并聯(lián) 串聯(lián)串聯(lián) 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu) L.C.G并聯(lián)并聯(lián) C.L.r串聯(lián)串聯(lián) 激勵(lì)信號(hào)源激勵(lì)信號(hào)源 電流源電流源 電壓源電壓源 諧振角頻率諧振角頻率 諧振阻抗諧振阻抗 品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù)諧振時(shí)電流諧振時(shí)電流(電壓電壓)LRGCQP00CrrLQ001SCLQIIISCLQVVV3.2.2 選頻特性選頻特性分析內(nèi)容分析內(nèi)容: 回路輸出電壓回路輸出電壓(電流電流)及回路阻抗及回路阻抗隨頻率變化特性隨頻率變化特性000/()( )1( )1()1()SSsIIIGVVYjGjCjQL輸出電壓輸出電壓:廣義失諧廣義失

6、諧:)(00 Q說(shuō)明說(shuō)明: (1). 輸出電壓是輸出電壓是復(fù)數(shù)復(fù)數(shù)(2). 輸出電壓輸出電壓與頻率有關(guān)與頻率有關(guān)(3). 阻抗阻抗 頻率頻率特性與特性與電壓電壓 頻率頻率特性相同特性相同 ( 因?yàn)橐驗(yàn)?，而，而 為常數(shù)為常數(shù) )SVZISI1. 并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路近似條件近似條件:00200000000)(2)(2)()(QQQQ討論討論諧振頻率附近諧振頻率附近的選頻特性（的選頻特性（ ）002arctgQ其中：其中：jseQVjQVjQGIV2000000)2(1)(21)()(21/)(公式：公式：（1）幅頻特性）幅頻特性（歸一化選頻特性）（歸一化選頻特性）公式：公式：200)2(1

7、1)()(QVVS 選擇性選擇性回路的回路的 值越高，選擇性越好值越高，選擇性越好 Q注意：注意：高的高的選擇性與選擇性與寬的寬的通頻帶對(duì)通頻帶對(duì) 的要求是矛盾的的要求是矛盾的Q12S 通頻帶通頻帶 令令 得得:QffBWdB0320f大，通頻帶很難窄大，通頻帶很難窄Q高，通頻帶窄高，通頻帶窄 矩形系數(shù)矩形系數(shù) 96. 931 , 01 , 0dBBWBWK進(jìn)一步說(shuō)明單并聯(lián)回路對(duì)進(jìn)一步說(shuō)明單并聯(lián)回路對(duì)高的選擇性高的選擇性與與寬的通頻帶寬的通頻帶這對(duì)這對(duì)矛盾不能兼顧矛盾不能兼顧1（2）相頻特性）相頻特性02arctgQ公式：公式： 諧振時(shí)諧振時(shí)0)(0含義：回路阻抗呈純電阻，輸出電壓與信號(hào)電流同

8、相含義：回路阻抗呈純電阻，輸出電壓與信號(hào)電流同相 失諧時(shí)失諧時(shí)當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí) ，并聯(lián)，并聯(lián)回路阻抗呈回路阻抗呈感性感性；當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí) ，并聯(lián)并聯(lián)回路阻抗呈回路阻抗呈容性容性。 00)(00)(注意注意: 回路的回路的阻抗性質(zhì)阻抗性質(zhì)會(huì)隨頻率而會(huì)隨頻率而變變問(wèn)題：?jiǎn)栴}：回路通頻帶點(diǎn)上回路通頻帶點(diǎn)上( ) ? 電抗特性曲線電抗特性曲線（設(shè)回路（設(shè)回路 ）0G 相頻特性曲線斜率相頻特性曲線斜率 020Qdd特點(diǎn)：特點(diǎn)： 負(fù)斜率負(fù)斜率 越大，相頻特性越陡越大，相頻特性越陡 QQ大 線性相頻范圍線性相頻范圍 600)(2)(Q當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，)(相頻特性相頻特性 呈呈線性線性02arctgQ公式公式：Q特征：特

9、征：相頻特性呈線性關(guān)系的頻率范圍與相頻特性呈線性關(guān)系的頻率范圍與 成反比成反比 Q大2. 串聯(lián)諧振回路的選頻特性串聯(lián)諧振回路的選頻特性變量對(duì)偶變量對(duì)偶時(shí)，時(shí)，特性曲線特性曲線相同相同變量相同變量相同時(shí)時(shí)，特性曲線特性曲線 變化相反變化相反對(duì)偶特性應(yīng)用：對(duì)偶特性應(yīng)用：電路電路相頻特性相頻特性電抗特性電抗特性選頻特性選頻特性V/V03.2.3 實(shí)際并聯(lián)回路與實(shí)際并聯(lián)回路與有載有載Q1.1.實(shí)際并聯(lián)回路實(shí)際并聯(lián)回路考慮損耗的線圈的等效電路考慮損耗的線圈的等效電路串聯(lián)小電阻串聯(lián)小電阻 r r 實(shí)際并聯(lián)回路電路形式實(shí)際并聯(lián)回路電路形式分析方法分析方法等效等效 (1). 實(shí)際的線圈實(shí)際的線圈(或電容或電容

10、)是有損耗的是有損耗的 - 等效電路如何等效電路如何 (2).并聯(lián)回路的前后接有信號(hào)源與負(fù)載并聯(lián)回路的前后接有信號(hào)源與負(fù)載-對(duì)對(duì) 的影響的影響Q討論的意義：討論的意義：（1）串并聯(lián)支路阻抗變換）串并聯(lián)支路阻抗變換22111SSSSSSPPXrjXrjXrjXR等效：等效：)1 ()(1 (2222QrrxrrxrRsssssssP實(shí)部相等：實(shí)部相等：虛部相等：虛部相等：)11 ()(1 (2222QxxrxxxrXsssssssP定義：定義：支路支路 Q串聯(lián)支路串聯(lián)支路ssxQr并聯(lián)支路并聯(lián)支路PPRQXPPssXRrxQ兩者相等兩者相等（2）實(shí)際并聯(lián)回路分析）實(shí)際并聯(lián)回路分析01PPPLjC

11、jjB虛部為零：虛部為零：22(1)()PPrLLL由于：由于：注意：注意：實(shí)際并聯(lián)回路參數(shù)：實(shí)際并聯(lián)回路參數(shù)： PPQPR20020211111QLCrLCrCLp實(shí)際諧振頻率實(shí)際諧振頻率 與與L、C、r 的關(guān)系的關(guān)系X2變換后阻抗關(guān)系變換后阻抗關(guān)系:2PRR 結(jié)論結(jié)論: 部分接入變換到全部，部分接入變換到全部， 阻抗變大阻抗變大（1）：）：并聯(lián)支路并聯(lián)支路 1 ( 41 ( 4以上）以上） 2RQX問(wèn)題問(wèn)題1：當(dāng)支路當(dāng)支路不滿足高不滿足高Q 時(shí)時(shí)?采用串并聯(lián)阻抗互換公式采用串并聯(lián)阻抗互換公式問(wèn)題問(wèn)題2：變換網(wǎng)絡(luò)中引入的變換網(wǎng)絡(luò)中引入的電抗如何消除電抗如何消除?部分接入的應(yīng)用部分接入的應(yīng)用（

12、1）阻抗變換）阻抗變換（2）減少負(fù)載對(duì)回路）減少負(fù)載對(duì)回路Q的影響的影響 采用并聯(lián)諧振抵消采用并聯(lián)諧振抵消 所以，部分接入阻抗變換是所以，部分接入阻抗變換是窄帶變換窄帶變換問(wèn)題問(wèn)題3：信號(hào)源的部分接入信號(hào)源的部分接入V2SRSI V等效原則：等效原則：變換前后變換前后功率相等功率相等2SSI VI V電流源提供的電流源提供的功率功率2SScSVIIPIV 變換后的變換后的電流源電流源變換后的變換后的電阻電阻2SScRRP例例3-3-1 用電容部分接入方式設(shè)計(jì)一個(gè)窄帶阻抗變換網(wǎng)絡(luò)，用電容部分接入方式設(shè)計(jì)一個(gè)窄帶阻抗變換網(wǎng)絡(luò)， 工作頻率為工作頻率為1GHz，帶寬為，帶寬為 50MHz，分別將，分別

13、將（1） ，（，（2） 變換為阻抗變換為阻抗 30LR5LR 50inR 解：解：阻抗變換網(wǎng)絡(luò)如圖示，阻抗變換網(wǎng)絡(luò)如圖示， 注意：注意：此處有兩個(gè)不同的此處有兩個(gè)不同的 Q并聯(lián)并聯(lián)支路支路R L 、C 2的的 Q2，決定計(jì)算阻抗變換，決定計(jì)算阻抗變換 采用高采用高Q法，還是低法，還是低Q法法并聯(lián)并聯(lián)回路回路L、C 1、C 2的的 Q 由回路的等效負(fù)載決定由回路的等效負(fù)載決定根據(jù)已知帶寬計(jì)算出根據(jù)已知帶寬計(jì)算出201050106930dBBWfQ該窄帶阻抗變換該窄帶阻抗變換回路回路的的Q值應(yīng)為：值應(yīng)為：根據(jù)并聯(lián)諧振回路根據(jù)并聯(lián)諧振回路Q的定義可得：的定義可得： 2.5inLLRQXX00.398

14、LXLLnH5 . 2LCXX回路回路必須在工作頻率處諧振必須在工作頻率處諧振，才能使輸入阻抗為，才能使輸入阻抗為純電阻純電阻 ，則有：，則有：下面判斷支路下面判斷支路QCCXX1CCXX2電容電容C1 和電容和電容C2 串聯(lián)，必有串聯(lián)，必有： ， 接入系數(shù)接入系數(shù) ，變換阻抗，變換阻抗211CCCPC2CLinPRR則則774. 0211inLCRRCCCP2121CCCCC5 . 2CX由回路總電容及總?cè)菘褂苫芈房傠娙菁翱側(cè)菘?30LR2CLXR 時(shí)，一定有時(shí)，一定有 ，高高Q 5LR時(shí)，不一定為高時(shí)，不一定為高Q則則PFC3 .822PFC7 .2811901163.72102.5CCP

15、FX（1）當(dāng)）當(dāng) 時(shí)，時(shí)，高高Q ，采用部分接入變換法采用部分接入變換法 30LR（2 2）當(dāng)）當(dāng) 時(shí)，可能不滿足高時(shí)，可能不滿足高 Q 5LR采用串并聯(lián)支路互換法：采用串并聯(lián)支路互換法：并聯(lián)并聯(lián)支路支路R L 、C 2串聯(lián)串聯(lián)支路支路R LS 、C 2S221QRRLLS22CLXRQ 并聯(lián)并聯(lián) 串聯(lián)：串聯(lián)： ，)1 (2QRRLSin串聯(lián)串聯(lián) 并聯(lián)：并聯(lián)：特別注意特別注意本題回路本題回路Q 和支路和支路Q2 的不同，此處并聯(lián)回路的不同，此處并聯(lián)回路Q 20PFRQCQRCXLLC1995102253. 6190222202125. 0122QRRLLS253. 61) 120(5051)

16、1(222QRRQinL所以有：所以有：222221(1)SCCCQPFCCCCCC9 .9312121因此匹配網(wǎng)絡(luò)電容為：因此匹配網(wǎng)絡(luò)電容為： PFC1992PFC9 .931回路回路Q為為inLRQX901163.80.125 20 210CLSLSXQCPFRRC設(shè)電容設(shè)電容C1 與電容與電容 串聯(lián)值為串聯(lián)值為 C22()SCC回路回路Q也可表示為：也可表示為：3.3.3 L網(wǎng)絡(luò)阻抗變換網(wǎng)絡(luò)阻抗變換 窄帶窄帶網(wǎng)絡(luò)兩電抗元件不同性質(zhì)，有選頻濾波性能網(wǎng)絡(luò)兩電抗元件不同性質(zhì)，有選頻濾波性能特征：特征： 兩電抗元件兩電抗元件組成組成 結(jié)構(gòu)形式同結(jié)構(gòu)形式同 L討論問(wèn)題：討論問(wèn)題：1. 已知已知 工

17、作頻率工作頻率 ，欲將，欲將 變換為變換為 ， 求：電路結(jié)構(gòu)求：電路結(jié)構(gòu) 和和 、 LRsRoSXPX2. L 網(wǎng)絡(luò)的帶寬網(wǎng)絡(luò)的帶寬變換依據(jù)變換依據(jù): 串并聯(lián)互換串并聯(lián)互換LRSXSPXPR串聯(lián)支路串聯(lián)支路 并聯(lián)支路并聯(lián)支路 諧振，開(kāi)路諧振，開(kāi)路PRsR)1 ()(1 (22QRRXRRLLSLS)11 ()(1 (22QXXRXXSSLSSP串并聯(lián)互換公式串并聯(lián)互換公式注意：注意：由于等效，串聯(lián)支路由于等效，串聯(lián)支路Q 并聯(lián)支路并聯(lián)支路Q，PSSPpLSXRXRRXQ由變換電阻可求出由變換電阻可求出Q1LSRRQ則則: ,LSQRXQRXSP已知已知oL、C( 條件條件: )sRLR1.電路

18、結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)與與參數(shù)計(jì)算參數(shù)計(jì)算當(dāng)當(dāng) ，則則L網(wǎng)絡(luò)如圖示網(wǎng)絡(luò)如圖示96. 1112581SLRRQL網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)支路串聯(lián)支路電抗電抗 5 .231296. 1SSQRX1SSLLL L網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)支路并聯(lián)支路電抗電抗 6 .2996. 158QRXLP1PLCCC例例3-3-2 已知信號(hào)源內(nèi)阻已知信號(hào)源內(nèi)阻 =12 ，并串有寄生電感，并串有寄生電感 = 1.2 。負(fù)載電阻。負(fù)載電阻為為 =58 并帶有并聯(lián)的寄生電容并帶有并聯(lián)的寄生電容 = 1.8PF，工作頻率為，工作頻率為 。設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) L 匹配網(wǎng)絡(luò)，使信號(hào)源與負(fù)載達(dá)匹配。匹配網(wǎng)絡(luò)，使信號(hào)源與負(fù)載達(dá)匹配。SRLnHGHzf5 . 1LR2. 帶

19、寬帶寬諧振阻抗諧振阻抗2STRR 諧振，開(kāi)路諧振，開(kāi)路諧振，短路諧振，短路諧振阻抗諧振阻抗2TSrR回路回路帶寬帶寬eoQfBW 回路回路Q = 1/2 支路支路QTePRQX回路有載回路有載回路回路Q = 1/2 支路支路QSeTXQr回路有載回路有載3.3.4 和和 T 型匹配網(wǎng)絡(luò)型匹配網(wǎng)絡(luò)引出：當(dāng)對(duì)匹配網(wǎng)絡(luò)有更高的濾波要求時(shí)，采用引出：當(dāng)對(duì)匹配網(wǎng)絡(luò)有更高的濾波要求時(shí)，采用三電抗元件三電抗元件組成組成 和和 T 型匹配網(wǎng)絡(luò)型匹配網(wǎng)絡(luò)分析方法：分析方法：分解為兩個(gè)分解為兩個(gè) L 網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置一個(gè)假想中間電阻設(shè)置一個(gè)假想中間電阻erRint1int1erSRRQ1int2erLRRQ兩個(gè)兩

20、個(gè)L網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的Q分別是分別是由于由于 是未知數(shù)，因此可以假設(shè)一個(gè)是未知數(shù)，因此可以假設(shè)一個(gè) Q 1 或或 Q 2int erR假設(shè)假設(shè)Q 的原則：的原則：根據(jù)濾波要求，設(shè)置一個(gè)高根據(jù)濾波要求，設(shè)置一個(gè)高Q當(dāng)當(dāng)SRLR 時(shí)時(shí)，Q2 = Q當(dāng)當(dāng)SRLR 時(shí)時(shí)，Q1 = Q網(wǎng)絡(luò)的帶寬：由高網(wǎng)絡(luò)的帶寬：由高 Q 決定決定例例3-3-3：設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)計(jì)一個(gè) 型匹配網(wǎng)絡(luò)，完成型匹配網(wǎng)絡(luò)，完成源電阻源電阻和和負(fù)載電阻負(fù)載電阻 間的阻抗變換。間的阻抗變換。工作頻率工作頻率 MHzMHz，假設(shè)，假設(shè)大的一個(gè)有載大的一個(gè)有載 。 10SR100LR75. 3f4eQ對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)L網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的Q為：為：()()1001

21、1310RQR 大值小值解：用解：用L網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)是否可以？是否可以？11.52eQQ回路有載回路有載Q為：為：不滿足題目要求，所以不滿足題目要求，所以必須必須用用三電抗元件三電抗元件的變換網(wǎng)絡(luò)的變換網(wǎng)絡(luò)設(shè)網(wǎng)絡(luò)由設(shè)網(wǎng)絡(luò)由 L 和和 C1、C2 組成，組成，將將L分成分成 L1 和和 L2 兩個(gè)電感。兩個(gè)電感。網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)源端源端 L 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端負(fù)載端 L 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)Rinter中間電阻中間電阻538. 1811001222intQRRLer首先確定首先確定此此大的大的有載有載 4 4 是在源端還是負(fù)載端是在源端還是負(fù)載端？eQSLRR 必定必定是是負(fù)載端負(fù)載端的的L網(wǎng)絡(luò)的有載網(wǎng)絡(luò)的有載 2eQ因?yàn)橐?/p>

22、為設(shè)負(fù)載端設(shè)負(fù)載端L網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的Q 為為Q2 ，則，則8222eQQ由于由于 ，因此此設(shè)計(jì)，因此此設(shè)計(jì)方案是可行方案是可行的的 SerRRint2210012.58.0LCRXQ負(fù)載端負(fù)載端 L 網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)電容支路并聯(lián)電容支路為為22int8.0 1.53812.30LerXQ R負(fù)載端負(fù)載端串聯(lián)串聯(lián)電感支路電感支路為：為：對(duì)對(duì)源端源端的的 L 網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)，其每條臂的其每條臂的 Q 值值為：為：346. 21538. 1101int1erSRRQ源端源端串聯(lián)電感支路串聯(lián)電感支路有有 11int2.346 1.5383.608LerXQ R源端源端并聯(lián)電容支路并聯(lián)電容支路有有11104.2

23、632.346SCRXQ19955CPF3.75ofMHz13395CPF3.75ofMHz675. 01075. 3230.12608. 326oLfXL總電感總電感為：為：Rinter3.3.5 寬帶阻抗變換網(wǎng)絡(luò)寬帶阻抗變換網(wǎng)絡(luò)1. 概述概述理想變壓器理想變壓器阻抗變換比阻抗變換比LLRNNR221)(實(shí)際變壓器：實(shí)際變壓器：II1I2熱損耗熱損耗理想變壓器理想變壓器SR磁芯損耗磁芯損耗0R分布電容分布電容0C初級(jí)電感量初級(jí)電感量1L漏感漏感SL帶寬無(wú)窮帶寬無(wú)窮無(wú)損耗、無(wú)漏感、初級(jí)電感量無(wú)損耗、無(wú)漏感、初級(jí)電感量 L1無(wú)窮無(wú)窮影響頻帶主要因素影響頻帶主要因素低端低端高端高端1L00CR、2

24、 . 傳輸線變壓器結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)傳輸線變壓器結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)（1）.傳輸線的概念與應(yīng)用條件傳輸線的概念與應(yīng)用條件 特性阻抗特性阻抗CZ行波狀態(tài)行波狀態(tài)LCRZ輸入阻抗輸入阻抗iCRZ無(wú)損耗無(wú)損耗線長(zhǎng)線長(zhǎng)8l線長(zhǎng)線長(zhǎng) 與傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)與傳輸信號(hào)的波長(zhǎng) 可比擬可比擬l（2）.傳輸線變壓器的結(jié)構(gòu)傳輸線變壓器的結(jié)構(gòu)傳輸線、高導(dǎo)磁率磁芯、傳輸線、高導(dǎo)磁率磁芯、iRCZV1V2I2I1V1=V2、I1=I2（3）.傳輸線變壓器傳輸能量的方式傳輸線變壓器傳輸能量的方式高頻段高頻段傳輸線方式傳輸線方式低頻段低頻段變壓器方式變壓器方式（4）. 影響傳輸線變壓器頻帶的因素影響傳輸線變壓器頻帶的因素特點(diǎn)：特點(diǎn)：頻帶寬頻帶寬高

25、頻寬帶變壓器高頻寬帶變壓器低端：低端：初級(jí)線圈電感量初級(jí)線圈電感量高端：高端：線長(zhǎng)線長(zhǎng) ？8l3 . 傳輸線變壓器傳輸線變壓器 的應(yīng)用的應(yīng)用（1）.平衡與不平衡變換平衡與不平衡變換匹配條件匹配條件CLZR（2）.阻抗變換阻抗變換傳輸線變壓器實(shí)現(xiàn)阻抗變換特點(diǎn)傳輸線變壓器實(shí)現(xiàn)阻抗變換特點(diǎn)特定的變換比特定的變換比1 4 與與 4 1 阻抗變換阻抗變換結(jié)構(gòu)：一對(duì)傳輸線變壓器結(jié)構(gòu)：一對(duì)傳輸線變壓器一根短路線一根短路線證明：證明：2LLLVVRII24iinLiVVRRII122CLSVZRRI匹配條件：匹配條件：匹配條件一般公式匹配條件一般公式SLCRRZ 3.4 集中選頻濾波器集中選頻濾波器高頻濾波器

26、分類：高頻濾波器分類：LC濾波器、集中選頻濾波器濾波器、集中選頻濾波器常用集中選頻濾波器：陶瓷濾波器、石英晶體濾波器、聲表面波濾波器常用集中選頻濾波器：陶瓷濾波器、石英晶體濾波器、聲表面波濾波器集中選頻濾波器特點(diǎn)：體積小、重量輕、矩形系數(shù)好、成本低集中選頻濾波器特點(diǎn)：體積小、重量輕、矩形系數(shù)好、成本低符號(hào)符號(hào)off /主要指標(biāo)（聲表面波濾波器）主要指標(biāo)（聲表面波濾波器）中心頻率中心頻率 MHzMHz10 10 15001500相對(duì)帶寬相對(duì)帶寬50%50%以上以上最小帶寬最小帶寬 KHzKHz100100矩形系數(shù)矩形系數(shù)1.151.15帶外抑制帶外抑制 dBdB6060以上以上帶內(nèi)波動(dòng)帶內(nèi)波動(dòng)

27、dBdB0.050.05插入損耗插入損耗 dBdB6 62525使用注意事項(xiàng)使用注意事項(xiàng)具有一定的插入損耗具有一定的插入損耗輸入、輸出端應(yīng)匹配輸入、輸出端應(yīng)匹配3.5 集成電感集成電感3.5.1 螺旋電感螺旋電感形狀與結(jié)構(gòu)形狀與結(jié)構(gòu)平面、螺旋平面、螺旋主要參數(shù)主要參數(shù):r（2）Q值值 較小（較小（ 10）L（1）電感量電感量 L nH級(jí)級(jí) 3.5.2 連接線電感連接線電感C（3）工作頻率工作頻率 （小于自諧振頻率）（小于自諧振頻率）( )( )( )inVzzVz( )( )( )inoininoZzZzZzZ1()()1()ininoinzZzZz tan( )tanLOinOOLZjZzZ

28、zZZjZz0,LooLoZZzZZ 11oLooZZojLoooroioLoZZjeZZ arctan(/)oioro00.83 34o 00.54221o?o1o 1o0o( )( )( )inoininoZzZzZzZ2( )( )ojjzorieezjz 1( )( )1( )( )1( )1( )( )riinoorizjzzZzZZzzjz 1( )( )( )( )/1( )( )riininorizjzzzZzZrjxzjz 22221( )( )(1( )( )irirzzrzz222( )(1( )( )iirzxzz22221( )( )(1( )( )irirzzrzz222 ( )(1( )( )iirzxzz( )( )zinjinzzrjxzz e ( )( )( )1( )1inrijinzzjzrjxz erjx 2221( )( )()11rirzzrr22211( ( ) 1 ) ( ( )( )rizzxx 0r 22( )( )1rizz 2221( ( )( ) ()11rirzzrr若22211( ( ) 1 )( ( )( )rizzxxx2( ( ) 1)0rz若( )1inz2221( ( )( ) ()11rirzzrr22211( ( ) 1 ) ( ( )( )rizzxx 22221( )