選頻回路與阻抗變換

1、選頻回路與阻抗變換選頻回路與阻抗變換參數(shù)指標參數(shù)指標諧振回路諧振回路變換網(wǎng)絡(luò)變換網(wǎng)絡(luò)SmithSmith圓圖圓圖 集成器件集成器件第一章第一章 內(nèi)容結(jié)構(gòu)內(nèi)容結(jié)構(gòu)選頻回路的主要指標選頻回路的主要指標1LCLC串、并聯(lián)選頻回路串、并聯(lián)選頻回路234窄帶和寬帶無源阻抗變換網(wǎng)絡(luò)窄帶和寬帶無源阻抗變換網(wǎng)絡(luò)簡單介紹集中參數(shù)選頻濾波器簡單介紹集中參數(shù)選頻濾波器簡單介紹集成電感簡單介紹集成電感51.1 1.1 選頻回路的指標選頻回路的指標 選頻回路的作用是從眾多的頻率中選選頻回路的作用是從眾多的頻率中選出有用信號，濾除或抑制無用信號，也就出有用信號，濾除或抑制無用信號，也就是完成對信號的頻譜進行濾波處理的實現(xiàn)

2、是完成對信號的頻譜進行濾波處理的實現(xiàn)電路，我們也稱之為電路，我們也稱之為濾波器濾波器。選頻回路（濾波器）的分類選頻回路（濾波器）的分類按頻率特性，分為：按頻率特性，分為：選頻回路（濾波器）的分類選頻回路（濾波器）的分類按實現(xiàn)形式，分為：按實現(xiàn)形式，分為：電感和電容組成的電感和電容組成的LCLC濾波器濾波器；晶體濾波器晶體濾波器是利用石英晶體薄片構(gòu)成；是利用石英晶體薄片構(gòu)成；聲表面波濾波器聲表面波濾波器(SAW)(SAW)是利用壓電效應(yīng)構(gòu)成的；是利用壓電效應(yīng)構(gòu)成的；陶瓷濾波器陶瓷濾波器是利用陶瓷介質(zhì)構(gòu)成的；是利用陶瓷介質(zhì)構(gòu)成的；微帶濾波器微帶濾波器是利用微帶線構(gòu)成的；是利用微帶線構(gòu)成的；腔體濾波

3、器腔體濾波器是利用金屬諧振腔構(gòu)成的。等是利用金屬諧振腔構(gòu)成的。等選頻回路的性能描述選頻回路的性能描述()BW20dB頻域傳輸函數(shù)：頻域傳輸函數(shù)： outinjVjHjVjHje 幅度幅度- -頻率特性頻率特性相位相位- -頻率特性頻率特性主要指標主要指標中心頻率中心頻率 foBW20dB通頻帶通頻帶 BW3dBBW3dB帶內(nèi)波動帶內(nèi)波動選擇性與矩形選擇性與矩形系數(shù)系數(shù)0.10.112BWKBW插入損插入損耗耗 RinRout PoutPin選頻選頻回路回路inoutPLP輸入輸出阻抗輸入輸出阻抗群時延群時延( )( )gdd ( )1.2 LC1.2 LC串并聯(lián)諧振回路串并聯(lián)諧振回路基本模型：

4、基本模型：回路輸入導(dǎo)納：回路輸入導(dǎo)納：1()Y jGj Cj L諧振的定義諧振的定義: :諧振頻率：諧振頻率：12oofLC()Y jG諧振時的特點諧振時的特點阻抗特性阻抗特性諧振時導(dǎo)納最小，諧振時導(dǎo)納最小， 稱稱 為回路的為回路的特性阻抗特性阻抗0()1YGR001LC電壓特性電壓特性輸出電壓最大且與信號源同相。輸出電壓最大且與信號源同相。品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù)描述回路儲能與其能耗之比。品質(zhì)因數(shù)描述回路儲能與其能耗之比。RTVCVQ/2222諧振時回路一周內(nèi)能耗諧振時回路總儲能對于對于LCLC并聯(lián)諧振回路：并聯(lián)諧振回路：RLRGCQ00電流特性電流特性流經(jīng)電感的電流（流經(jīng)電感的電流（IS為

5、電流源激勵）為電流源激勵）000SLSVI RIjQIjLjL 流經(jīng)電容的電流流經(jīng)電容的電流000CSSIjCVjCI RjQI 電流特性：諧振時流過電容、電感的電流電流特性：諧振時流過電容、電感的電流大小相等大小相等，都，都是電流源電流的是電流源電流的Q倍倍，方向相反方向相反。串聯(lián)諧振回路串聯(lián)諧振回路電路的對偶性電路的對偶性I()Z jC串聯(lián)串聯(lián)并聯(lián)并聯(lián)電感電感L L電容電容C C電容電容C C電感電感L L電阻電阻R R電導(dǎo)電導(dǎo)G G阻抗阻抗Z Z導(dǎo)納導(dǎo)納Y Y電流電流I I電壓電壓V V電壓源電壓源VS電流源電流源IS串聯(lián)諧振回路諧振特性串聯(lián)諧振回路諧振特性SISVLCf1200LCf1

6、200GY)(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.GL.C.G并聯(lián)并聯(lián) C.L.R C.L.R串聯(lián)串聯(lián)激勵信號源激勵信號源電流源電流源 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)諧振時電流諧振時電流( (電壓電壓) )LRGCQP00CrrLQ001SCLQIIISCLQVVV并聯(lián)諧振回路的選頻特性并聯(lián)諧振回路的選頻特性 選頻特性選頻特性: :選頻回路的輸出電壓選頻回路的輸出電壓( (電流電流) )或回路阻或回路阻抗隨輸入信號頻率變化的特性。表示不同頻率信號抗隨輸入信號頻率變化的特性。表示不同頻率信號通過電路的能力。通過電路的能力。輸出電壓輸出電壓0

7、00( )1( )()/()11()SSsIIVYGjCLIGVjjQ廣義失諧廣義失諧00()Q討論諧振頻率附近的選頻特性討論諧振頻率附近的選頻特性0000002000000()()2()()2()2QQQQQ 廣義失諧廣義失諧輸出電壓輸出電壓0002000/()()( )2()22111 ()jsIGVVVejQjQQ02arctgQ 其中：其中：選頻回路的幅頻特性選頻回路的幅頻特性2002( )()11 ()SVVQ 回路的歸一化選頻特性：失諧頻率對應(yīng)的輸出回路的歸一化選頻特性：失諧頻率對應(yīng)的輸出電壓幅度與諧振時的輸出電壓幅度之比。電壓幅度與諧振時的輸出電壓幅度之比。歸一化選頻歸一化選頻特

8、性曲線：特性曲線：選擇性選擇性諧振頻率上諧振頻率上, ,輸出電壓最大輸出電壓最大, ,回路阻抗最大；失諧時下降?；芈纷杩棺畲?；失諧時下降。對同一失諧頻率來說，對同一失諧頻率來說，Q Q值越大，選擇性越好值越大，選擇性越好通頻帶通頻帶即即3dB3dB帶寬，令帶寬，令 計算可得計算可得12S 302dBBWffQ 表明：相對帶寬越窄，要求回路的表明：相對帶寬越窄，要求回路的Q Q值越高。很高頻率時對值越高。很高頻率時對Q Q值的要求很高。值的要求很高。矩形系數(shù)矩形系數(shù)根據(jù)定義，根據(jù)定義，K0.1=BW0.1/BW3dB=9.96 表明：簡單并聯(lián)諧振回路的矩形系數(shù)較大，在通頻帶和選表明：簡單并聯(lián)諧振

9、回路的矩形系數(shù)較大，在通頻帶和選擇性二者之間不能兼顧。擇性二者之間不能兼顧。選頻回路的相頻特性選頻回路的相頻特性Q大大02arctgQ 諧振時諧振時0()0 回路呈純阻狀態(tài)，輸出電壓與信號電流源同相?；芈烦始冏锠顟B(tài)，輸出電壓與信號電流源同相。失諧時失諧時曲線斜率曲線斜率002dQd 特點：負斜率特點：負斜率 Q Q越大，相頻特性越陡越大，相頻特性越陡線性范圍線性范圍600( )2Q ( ) 00)(0( )0 當當 時，時， ，并聯(lián)諧振回路呈感性，并聯(lián)諧振回路呈感性當當 時，時， ，并聯(lián)諧振回路呈容性，并聯(lián)諧振回路呈容性當當 時可近似得：時可近似得：此時此時 之間呈線性關(guān)系。之間呈線性關(guān)系。串

10、聯(lián)諧振回路選頻特性串聯(lián)諧振回路選頻特性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I()x j變量對偶變量對偶時，時，特性曲線特性曲線相同相同變量相同變量相同時時，特性曲線特性曲線變化相反變化相反對偶特性應(yīng)用：對偶特性應(yīng)用：實際并聯(lián)諧振回路實際并聯(lián)諧振回路出發(fā)點出發(fā)點實際的線圈實際的線圈( (或電容或電容) )是有損耗的是有損耗的等效電路如何等效電路如何考慮損耗的線圈的等效電路串聯(lián)小電阻考慮損耗的線圈的等效電路串聯(lián)小電阻r r實際并聯(lián)回路電路形式實際并聯(lián)回路電路形式等效等效串并聯(lián)支路阻抗互換串并聯(lián)支路阻抗互換等效等效等效原則等效原則阻抗相等阻抗相等22111SSSSSSPPXrjX

11、rjXrjXR實部相等實部相等虛部相等虛部相等)1 ()(1 (2222QrrxrrxrRsssssssP)11 ()(1 (2222QxxrxxxrXsssssssPsPsPxRQrX支路支路Q實際并聯(lián)回路實際并聯(lián)回路無損耗無損耗理想理想并聯(lián)回路并聯(lián)回路諧振阻抗無窮諧振阻抗無窮Q Z 品質(zhì)因數(shù)無窮品質(zhì)因數(shù)無窮01LC諧振頻率諧振頻率實際有耗并聯(lián)回路實際有耗并聯(lián)回路等效等效實際并聯(lián)回路實際并聯(lián)回路有耗回路諧振頻率：有耗回路諧振頻率：11( )()PPYGjBj CjRL虛部為零：虛部為零：10PPPjBjCjL221()PPrLLL由：由：22002011111pCrCrL CLLQ得：得：0

12、0LQr（其中（其中 是支路是支路Q）0P00PPPPLRQQLr20PLRQ rCr高高Q（r很小時）很小時）有載品質(zhì)因數(shù)有載品質(zhì)因數(shù)出發(fā)點出發(fā)點討論信號源內(nèi)阻及負載對回路的影響討論信號源內(nèi)阻及負載對回路的影響Q Q值變化值變化等效等效 和和 不影響回路諧振頻率只影響不影響回路諧振頻率只影響諧振阻抗諧振阻抗和和回路回路Q QSRLR0/TSLPZjRRRR諧振阻抗諧振阻抗有載品質(zhì)因數(shù)有載品質(zhì)因數(shù)0001TTePPSLQRRQQRRLRR通頻帶變寬通頻帶變寬選擇性變差選擇性變差無源阻抗變換網(wǎng)絡(luò)無源阻抗變換網(wǎng)絡(luò)阻抗阻抗變換變換網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)為什么要進行阻抗變換：為什么要進行阻抗變換：（1 1）實現(xiàn)）實

13、現(xiàn)最大功率傳輸最大功率傳輸 共軛匹配共軛匹配（2 2）改善）改善噪聲系數(shù)噪聲系數(shù)（3 3）保證）保證濾波器性能濾波器性能對變換網(wǎng)絡(luò)的要求：對變換網(wǎng)絡(luò)的要求：（1 1）損耗小）損耗小 用純電抗用純電抗（2 2）帶寬）帶寬寬帶寬帶：變壓器、傳輸線變壓器：變壓器、傳輸線變壓器窄帶窄帶：LCLC網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)變壓器阻抗變換變壓器阻抗變換理想變壓器阻抗變換：理想變壓器阻抗變換：變壓器參數(shù)：變壓器參數(shù)：初級電感量初級電感量L L1 1次次級電感量級電感量L L2 2耦合系耦合系數(shù)數(shù)k k互感系數(shù)互感系數(shù)M M電壓電壓電流電流阻抗阻抗1122VNVN1221ININ 212()LLNRRN部分接入阻抗變換部分接入

14、阻抗變換 采用電抗元件部分接入時，將采用電抗元件部分接入時，將電阻電阻R R接接在兩個在兩個相同性質(zhì)的電抗元件相同性質(zhì)的電抗元件X1X1與與X2X2之之間，計算其折合到間，計算其折合到整個并聯(lián)之路的等效電阻。整個并聯(lián)之路的等效電阻。等效等效變換原則：變換前后功率相等變換原則：變換前后功率相等電容部分接入：電容部分接入：定義參數(shù)定義參數(shù)接入系數(shù)接入系數(shù)P P212XPXX接入部分電抗值總電抗值電容部分接入系數(shù)電容部分接入系數(shù)2112121ccccXCPXXCC電感部分接入：電感部分接入：*電感部分接入系數(shù)電感部分接入系數(shù)22111212LLLLXLMPXXLLM支路滿足高支路滿足高Q Q時時RX

15、RX2 2時時變換前后電阻消耗功率相等變換前后電阻消耗功率相等222VVRR2212VXVXX2LLRRP結(jié)論結(jié)論: :部分接入變換到全部，阻抗變大部分接入變換到全部，阻抗變大問題：問題：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? ?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題：問題：當支路當支路不滿足高不滿足高Q 時時?采用串并聯(lián)支路互換公式采用串并聯(lián)支路互換公式2CLRRLC2C1RLSC2SC1串并轉(zhuǎn)換公式串并轉(zhuǎn)換公式2(1)psRRQ21(1)psXXQ|psspRXQRX例例1-3-1 用電容部分接入方式設(shè)計一個

16、窄帶阻抗變換網(wǎng)絡(luò)，用電容部分接入方式設(shè)計一個窄帶阻抗變換網(wǎng)絡(luò)， 工作頻率為工作頻率為1GHz，帶寬為帶寬為 50MHz，分別將分別將（1） ，（，（2） 變換為阻抗變換為阻抗 30LR5LR 50inR 注意：注意：此處有兩個不同的此處有兩個不同的Q Q并聯(lián)并聯(lián)回路回路L L、C C1 1、C C2 2的的Q Q 由回路的等效負載決定由回路的等效負載決定根據(jù)已知帶寬計算出根據(jù)已知帶寬計算出并聯(lián)并聯(lián)支路支路R RL L、C C2 2的的Q Q2 2，決定計算阻抗變換采用高決定計算阻抗變換采用高Q Q法，還是低法，還是低Q Q法法（1）當）當 時，時，高高Q ，采用部分接入變換法采用部分接入變換法

17、 30LR（2 2）當）當 時，可能不滿足高時，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：L L型網(wǎng)絡(luò)阻抗變換型網(wǎng)絡(luò)阻抗變換特點特點：討論問題：討論問題： 兩電抗元件兩電抗元件組成組成結(jié)構(gòu)形狀同結(jié)構(gòu)形狀同L L 窄帶窄帶網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)兩電抗元件不同性質(zhì)，有選頻濾波性能兩電抗元件不同性質(zhì)，有選頻濾波性能1. 1. 已知工作頻率已知工作頻率 ，欲將，欲將 變換為變換為 ， 求：電路結(jié)構(gòu)和求：電路結(jié)構(gòu)和 、 2. L2. L網(wǎng)絡(luò)的帶寬網(wǎng)絡(luò)的帶寬oLRsRSXPXRsRL匹配網(wǎng)絡(luò)的選擇與元件計算匹配網(wǎng)絡(luò)的選擇與元件計算變換依據(jù)變換依據(jù): 串并聯(lián)互換串并聯(lián)互換諧振，開路諧振，開路串并

18、聯(lián)互換公式串并聯(lián)互換公式22(1() )(1)SpLLsLXRRRQRR)11 ()(1 (22QXXRXXSSLSSP由于等效，串聯(lián)支路由于等效，串聯(lián)支路Q=Q=并聯(lián)支路并聯(lián)支路Q Q，PSSPpLSXRXRRXQ1SLRQR步驟步驟:,/sspLXQRXRQ,sLRR1SLRQR,L C0匹配網(wǎng)絡(luò)的選擇與元件計算匹配網(wǎng)絡(luò)的選擇與元件計算RsRL，則，則L L網(wǎng)絡(luò)如圖示網(wǎng)絡(luò)如圖示58111.9612LSRQR L網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)支路并聯(lián)支路電抗電抗 L網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)支路串聯(lián)支路電抗電抗 5829.61.96LPRXQ1PLCCC1.96 1223.5SSXQR1SSLLL 和和T T型匹配網(wǎng)絡(luò)型匹

19、配網(wǎng)絡(luò)特點特點： 被變換電阻相對大小對結(jié)構(gòu)無影響被變換電阻相對大小對結(jié)構(gòu)無影響 可以按濾波要求設(shè)置較大的可以按濾波要求設(shè)置較大的Q Q值值分析方法：分析方法：分解為兩個分解為兩個L L網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置一個假想中間電阻設(shè)置一個假想中間電阻由于由于 是未知數(shù)，是未知數(shù)，因此可以假設(shè)一個因此可以假設(shè)一個Q1或或Q2interR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1-3-3：設(shè)計一個設(shè)計一個 型匹配網(wǎng)絡(luò)，完成型匹配網(wǎng)絡(luò)，完成源電阻源電阻 和和負載電阻負載電阻 間的阻抗變換。工作頻率間的阻抗變換。工作頻率 MHzMHz，假設(shè)，假設(shè)一個一個 較大的有載較大的有載 。 10SR100LR75.

20、 3f4eQ對應(yīng)對應(yīng)L網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的Q為：為：()()10011310RQR 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)Rinter首先確定首先確定此此大的大的有載有載 是在源端還是負載端是在源端還是負載端？eQ必定必定是是負載端負載端的的L網(wǎng)絡(luò)的有載網(wǎng)絡(luò)的有載 2eQ因為因為設(shè)負載端設(shè)負載端L網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的Q 為為Q2 ，則，則由于由于 ，因此此設(shè)計，因此此設(shè)計方案是可行方案是可行的的 中間電阻中間電阻LSRR2228eQQint2221001.53811

21、 8LerRRQinterSRR2210012.58.0LCRXQ負載端負載端 L 網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)電容支路并聯(lián)電容支路為為負載端負載端串聯(lián)串聯(lián)電感支路電感支路為：為：對對源端源端的的 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11104.2632.346SCRXQ19955CPF3.75ofMHz3.75ofMHz63.608 12.300.675H223.75 10LoXLf總電感總電感為：為：23

22、395CPF22int8.0 1.53812.30LerXQ RSmithSmith阻抗圓圖阻抗圓圖反射系數(shù)向量形式：反射系數(shù)向量形式：000000LjLriLZZjeZZ 負載反射系數(shù)描述特征阻抗與負載負載反射系數(shù)描述特征阻抗與負載阻抗之間的阻抗失配程度。阻抗之間的阻抗失配程度。 20Ljjdrideej 011inindzZdZd 011indZdZd 這表明，歸一化輸入阻抗這表明，歸一化輸入阻抗z z和反射系數(shù)和反射系數(shù)存在一一對應(yīng)的存在一一對應(yīng)的關(guān)系，在阻抗平面上的一點必然能在關(guān)系，在阻抗平面上的一點必然能在平面上找到其對應(yīng)點。平面上找到其對應(yīng)點。我們希望能在我們希望能在平面上反映阻抗

23、特性。平面上反映阻抗特性。2222121riiinrijzrjx222211ririr2221irix歸一化阻抗公式：歸一化阻抗公式：222211ririr 222111rirrr 2212riix 222111rixx SmithSmith導(dǎo)納圓圖導(dǎo)納圓圖歸一化導(dǎo)納公式：歸一化導(dǎo)納公式：0111ininindYyYzd 11jjeded表達式中用表達式中用-1=exp(-j-1=exp(-j* *pi)pi)乘以反射系數(shù)，等效于在復(fù)平面上旋轉(zhuǎn)乘以反射系數(shù)，等效于在復(fù)平面上旋轉(zhuǎn)180180將阻抗將阻抗SmithSmith園圖旋轉(zhuǎn)園圖旋轉(zhuǎn)180180，得到導(dǎo)納，得到導(dǎo)納SmithSmith園圖園

24、圖000RGrgZ GZY000XBxbZ BZY用用SmithSmith圓圖設(shè)計匹配網(wǎng)絡(luò)圓圖設(shè)計匹配網(wǎng)絡(luò)rjxj Lrj xL11rjxrj xj CCgjbj Cgj bC11gjbgj bj LL串聯(lián)電感串聯(lián)電感串聯(lián)電容串聯(lián)電容并聯(lián)電容并聯(lián)電容并聯(lián)電感并聯(lián)電感1.1.阻抗歸一化阻抗歸一化2.2.找出源阻抗及相應(yīng)等電阻圓找出源阻抗及相應(yīng)等電阻圓和等導(dǎo)納圓和等導(dǎo)納圓3.3.找出負載阻抗共軛復(fù)數(shù)點，找出負載阻抗共軛復(fù)數(shù)點，及相應(yīng)等電阻圓和等電導(dǎo)圓及相應(yīng)等電阻圓和等電導(dǎo)圓4.4.找出交點找出交點5.5.沿相應(yīng)路徑，源阻抗點經(jīng)沿相應(yīng)路徑，源阻抗點經(jīng) 交點，到負載阻抗共軛復(fù)數(shù)點，交點，到負載阻抗共軛

25、復(fù)數(shù)點，完成匹配完成匹配匹配步驟：匹配步驟：用圓圖實現(xiàn)用圓圖實現(xiàn)L L型網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配型網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配0.20.51.02.05.0+0.2-0.2+0.5-0.5+1.0-1.0+2.0-2.0+5.0-5.00.0zL*zSABCDLzLz 已知，源阻抗已知，源阻抗Zs=(50+j25)Zs=(50+j25)，負載阻抗，負載阻抗Z ZL L=(25-j50)=(25-j50)，傳輸線，傳輸線的特性阻抗為的特性阻抗為Zc=50Zc=50，工作頻率，工作頻率f=2GHzf=2GHz。試采用。試采用SmithSmith圓圖法設(shè)計圓圖法設(shè)計L L型匹配網(wǎng)絡(luò)。型匹配網(wǎng)絡(luò)。L L形匹配網(wǎng)絡(luò)有形匹配網(wǎng)絡(luò)有4

26、 4種可能的途徑：種可能的途徑：網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)Q Q值與值與SmithSmith圓圖圓圖0.20.51.02.05.0+0.2-0.2+0.5-0.5+1.0-1.0+2.0-2.0+5.0-5.00.0Qn=10Qn=3Qn=1Qn=0.3Qn=10Qn=3Qn=1Qn=0.3222111irnnQQ nxQr節(jié)點節(jié)點Q222211ririr2221irix給定給定Q Q值設(shè)計阻抗變換網(wǎng)絡(luò)值設(shè)計阻抗變換網(wǎng)絡(luò)0.20.51.02.05.0+0.2-0.2+0.5-0.5+1.0-1.0+2.0-2.0+5.0-5.00.0Qn=3Qn=3zLABzin 已知，負載阻抗已知，負載阻抗Z ZL L=(6

27、0-j30)=(60-j30)，要求變換到，要求變換到Z Zinin=(10+j20)=(10+j20)，最大，最大的節(jié)點的節(jié)點Qn=3Qn=3，工作頻率，工作頻率f=1GHzf=1GHz。試采用。試采用SmithSmith圓圖法設(shè)計圓圖法設(shè)計T T型匹配網(wǎng)絡(luò)。型匹配網(wǎng)絡(luò)。寬帶阻抗變換網(wǎng)絡(luò)寬帶阻抗變換網(wǎng)絡(luò)212()LLNRRNII1I2理想變壓器：理想變壓器：實際變壓器：實際變壓器：熱損耗熱損耗SR磁芯損耗磁芯損耗0R分布電容分布電容0C初級電感量初級電感量1L漏感漏感SL影響低頻端影響低頻端影響高頻端影響高頻端傳輸線變壓器傳輸線變壓器傳輸線變壓器傳輸線變壓器用傳輸線（相互絕緣的雙導(dǎo)線扭絞在用

28、傳輸線（相互絕緣的雙導(dǎo)線扭絞在一起、細同軸電纜）繞制在磁環(huán)上而成一起、細同軸電纜）繞制在磁環(huán)上而成 傳輸線傳輸線用來傳輸高頻信號的雙導(dǎo)線、同軸線等（當用來傳輸高頻信號的雙導(dǎo)線、同軸線等（當其線長與傳輸信號的波長可以比擬時，即稱為傳輸線）其線長與傳輸信號的波長可以比擬時，即稱為傳輸線）線長線長 與傳輸信號的波長與傳輸信號的波長 可比擬，它傳輸信號的頻率范圍很寬，可比擬，它傳輸信號的頻率范圍很寬，可以從直流到幾百上千可以從直流到幾百上千MHz.l行波狀態(tài)行波狀態(tài) ，當傳輸線端接負載電阻與特性阻抗相等時，當傳輸線端接負載電阻與特性阻抗相等時，線上傳輸行波，有最大的傳輸帶寬線上傳輸行波，有最大的傳輸帶寬LCRZ特性阻抗特性阻抗 ,其值的大小取決于傳輸線橫向尺寸（如，同軸