高頻電子線路：第3章 選頻網(wǎng)絡1

1、第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:06第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡3.2 串并聯(lián)阻抗的等效互換串并聯(lián)阻抗的等效互換3.3 信號源與負載對回路的影響信號源與負載對回路的影響3.4 阻抗變換電路阻抗變換電路3.5 耦合諧振回路耦合諧振回路3.1 LC選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡 第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:063.5 耦合諧振回路耦合諧振回路 由兩個或兩個以上的單諧振回路組成，它們之間按一定的方式互相耦合，稱為耦合回路。3.5.1 電路形式常用（1）互感耦合回路（2）電容耦合回路串聯(lián)型并聯(lián)型串聯(lián)型并聯(lián)型第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:06ususisis單單調(diào)調(diào)諧諧回回路路的的幅幅頻頻特特性性離離矩矩

2、形形較較遠遠。在在通通頻頻帶帶內(nèi)內(nèi)響響應應不不均均勻勻，且且阻阻抗抗變變換換也也不不夠夠靈靈活活方方便便。因因此此在在實實際際中中為為得得到到接接近近矩矩形形的的頻頻響響特特性性，或或因因阻阻抗抗變變換換的的需需要要，在在無無線線電電通通信信電電路路中中常常采采用用耦耦合合振振蕩蕩系系統(tǒng)統(tǒng)。該該系系統(tǒng)統(tǒng)一一般般由由兩兩個個和和兩兩個個以以上上單單振振蕩蕩回回路路通通過過不不同同的的耦耦合合方方式式組組成成，通通常常稱稱為為耦耦合合回回路路。1 1 耦耦合合回回路路的的常常用用類類型型互互感感耦耦合合回回路路并并聯(lián)聯(lián)型型串串 聯(lián)聯(lián) 型型電電容容耦耦合合回回路路第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:0

3、6一般 ， 則：3.5.2 耦合系數(shù)耦合系數(shù) 在耦合回路中耦合回路元件電抗絕對值與初、次級回路中同性質(zhì)的電抗值的幾何中項之比值。 耦合電抗對于互感耦合回路，則耦合系數(shù)為：對于電容耦合回路，耦合系數(shù)定義為：一般 ，則: 任何電路的耦合系數(shù)不但都是無量綱的常數(shù)，且是永遠小于任何電路的耦合系數(shù)不但都是無量綱的常數(shù)，且是永遠小于1的正數(shù)的正數(shù)第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:063.5.3 等效電路等效電路設(shè) 為角頻率 的正弦電壓； 、 分別為初、次級回路電流； 、 分別為初、次級回路的自阻抗。.1I.2I.1V22Z11Z以互感耦合串聯(lián)型電路為例進行分析：以互感耦合串聯(lián)型電路為例進行分析：解方程組得

4、：第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:063.5.3 等效電路等效電路等效電路為：提示提示：將耦合在一起的電路分開為兩個獨立的電路等效電路。第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:063.5.3 等效電路等效電路電路方程為：（初 級）（次 級）解方程組得：其中：次級回路對初級回路的反射阻抗；初級回路對次級回路的反射阻抗.第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:063.5.3 等效電路等效電路電路方程為：（初 級）（次 級）解方程組得：其中：次級回路對初級回路的反射阻抗；初級回路對次級回路的反射阻抗.第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:06 結(jié)論：結(jié)論：（耦合回路必須重點抓住的幾點）1.反射電阻永遠是正的。這說

5、明反射電阻總代表一定能量的損耗。2.反射電抗的性質(zhì)總是與原回路的電抗性質(zhì)相反。如果次級回路為 容抗時，則反射到初級回路的阻抗 必為感抗；反之亦然。3.回路諧振時，其反射阻抗為純阻，反射電阻與 成正比，而與回路本身電阻成反比。f1Z3.5.4 反射阻抗反射阻抗2M第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:063.5.5 耦合回路的調(diào)諧耦合回路的調(diào)諧【通過 、 、 使回路處于不同的諧振狀態(tài)。】3.5.5.1 復諧振復諧振（1） （反復調(diào)）即： 初級回路部分諧振同時達到共軛匹配【滿足最大功率傳輸 條件】這時， 最大，即：12II、第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:063.5.5 耦合回路的調(diào)諧耦合回路的調(diào)諧

6、【通過 、 、 使回路處于不同的諧振狀態(tài)。】3.5.5.1 復諧振復諧振（1） （反復調(diào)）其中：第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:063.5.5 耦合回路的調(diào)諧耦合回路的調(diào)諧【通過 、 、 使回路處于不同的諧振狀態(tài)。】3.5.5.1 復諧振復諧振（2） （反復調(diào)）即：次級回路達到共軛匹配，這時 也達到最大值：2I第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:063.5.5.2 全諧振和最佳全諧振全諧振和最佳全諧振（1）先 再全諧振全諧振【兩個回路同時諧振】（2）（全諧振 ）最佳全諧振初、次級回路同時諧振，而且同時滿足最大功率傳輸條件。我們希望的電路工作狀態(tài)：第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:063.5.6

7、 頻率特性頻率特性求 的振幅2I第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:06已知：第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:06設(shè)： 稱為耦合因數(shù)，說明回路間耦合的松緊.令：第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:061a. 時（弱耦合）： 分母各項均為正值，則在 處， 為最大值；當 ，則分母也增大 ，所以， 為單峰狀。（1）頻率特性曲線）頻率特性曲線b. 時（臨界耦合）（最大）所以 為單峰狀.c. 時（緊耦合） 從0開始增加時， ，分母 ， ；隨 繼續(xù)增加時， ，分母 ， ，所以 為雙峰狀. 峰點位置為： 令 ，得：有3個極點：可見， 時， 越大， 與 越大。即雙峰的距離越遠，在諧振點 ， 有 ，所以 ，下凸量

8、也增加。 第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:061a. 時（弱耦合）： 分母各項均為正值，則在 處， 為最大值；當 ，則分母也增大 ，所以， 為單峰狀。（1）頻率特性曲線）頻率特性曲線42222)1 (2)1 (2第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:061（1）頻率特性曲線）頻率特性曲線b. 時（臨界耦合）（最大）所以 為單峰狀.42222)1 (2)1 (2第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:061（1）頻率特性曲線）頻率特性曲線c. 時（緊耦合） 從0開始增加時， ，分母 ， ；隨 繼續(xù)增加時， ，分母 ， ，所以 為雙峰狀. 有3個極點：可見， 時， 越大， 與 越大。即雙峰的距離越遠，在諧振點 ， 有 ，所以 ，下凸量也增加。 峰點位置為： 令 ，得：42222)1 (2)1 (2第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:06對 有限制. a.在 處，要使 ，以滿足通頻帶的要求。當 時，（2） 通頻帶通頻帶得：令 ， b.從物理意義上來解釋為什么特性曲線出現(xiàn)雙峰？解解 釋釋END第第3章章 選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡20:06當 時當 時當 時初級回路： 類似于 曲線與