第一章無源阻抗變換4-2

1.3無源阻抗變換阻抗變換的必要性（3）保證濾波器性能（1）實現(xiàn)最大功率傳輸——共軛匹配（2）改善噪聲系數(shù)對變換網(wǎng)絡的要求：寬帶：變壓器、傳輸線變壓器窄帶：LC網(wǎng)絡（2）帶寬（1）損耗小——用純電抗阻抗變換網(wǎng)絡1.3.1變壓器阻抗變換變壓器參數(shù)：初級電感量次級電感量耦合系數(shù)互感變壓器種類：

空心變壓器磁芯變壓器——耦合緊，漏感小(),磁芯損耗隨頻率升高增大理想變壓器：無損耗、耦合系數(shù)為1，初級電感量為無窮理想變壓器阻抗變換：電壓電流阻抗注意電流方向（負號、圖中方向）磁芯變壓器可近似為理想變壓器1.3.2部分接入進行阻抗變換電感部分接入電容部分接入條件：并聯(lián)支路>>1(4以上）

電抗元件部分接入x2

與為同性質電抗x1分析方法:將部分阻抗折合到全部,、值不變，Rx1x2定義參數(shù)——接入系數(shù)P電容部分接入系數(shù)＜1電感部分接入系數(shù)＜1P=接入部分阻抗同性質的總阻抗＝X2X1+X2＜1變換原則：變換前后功率相等所以有：條件:高QR>>X2變換后阻抗關系:結論:部分接入變換到全部，阻抗變大問題1：當支路不滿足高Q時?問題2：變換網(wǎng)絡中引入的電抗如何消除?部分接入的應用（1）阻抗變換（2）減少負載對回路Q的影響采用串并聯(lián)支路互換公式——采用并聯(lián)諧振抵消所以，部分接入阻抗變換是窄帶變換問題3：信號源的部分接入V2V等效原則：變換前后功率相等電流源提供的功率變換后的電流源變換后的電阻例1-3-1

用電容部分接入方式設計一個窄帶阻抗變換網(wǎng)絡，工作頻率為1GHz，帶寬為50MHz，分別將（1），（2）變換為阻抗

解：阻抗變換網(wǎng)絡如圖示，注意：此處有兩個不同的Q并聯(lián)支路RL、C2的Q2，決定計算阻抗變換采用高Q法，還是低Q法并聯(lián)回路L、C1、C2的Q

由回路的等效負載決定根據(jù)已知帶寬計算出該窄帶阻抗變換回路的Q值應為：根據(jù)并聯(lián)諧振回路Q的定義可得：

回路必須在工作頻率處諧振，才能使輸入阻抗為純電阻，則有：下面判斷支路Q電容C1和電容C2串聯(lián)，必有：，

接入系數(shù)，變換阻抗則由回路總電容及總容抗時，一定有，高Q時，不一定為高Q則（1）當時，高Q，采用部分接入變換法

（2）當

時，可能不滿足高Q

采用串并聯(lián)支路互換法：并聯(lián)支路RL、C2串聯(lián)支路RLS、C2S并聯(lián)串聯(lián)：，串聯(lián)并聯(lián)：特別注意本題回路Q和支路Q2

的不同，此處并聯(lián)回路Q＝20所以有：因此匹配網(wǎng)絡電容為：

回路Q為設電容C1

與電容串聯(lián)值為

回路Q也可表示為：1.3.3L網(wǎng)絡阻抗變換②窄帶網(wǎng)絡－－兩電抗元件不同性質，有選頻濾波性能特征：①兩電抗元件組成－－結構形式同L討論問題：1.

已知工作頻率，欲將變換為，求：電路結構和、2.L網(wǎng)絡的帶寬變換依據(jù):

串并聯(lián)互換串聯(lián)支路并聯(lián)支路諧振，開路＝串并聯(lián)互換公式注意：由于等效，串聯(lián)支路Q＝并聯(lián)支路Q，由變換電阻可求出Q則:,已知L、C(條件:)>1.電路結構與參數(shù)計算當<時變換L網(wǎng)絡形式并聯(lián)支路串聯(lián)支路諧振，短路總結：L匹配網(wǎng)絡支路的

Q值可以表示為L網(wǎng)絡缺點:

當兩個要阻抗變換的源和負載電阻值確定后，L網(wǎng)絡的Q值也確定了，是不能選擇的，因此該窄帶網(wǎng)絡的濾波性能不能選擇。注意：不一定是高Q＝其中解：先將信號源端的寄生電感和負載端的寄生電容歸并到

L網(wǎng)絡中。

由于>

，則L網(wǎng)絡如圖示L網(wǎng)絡串聯(lián)支路電抗

L網(wǎng)絡并聯(lián)支路電抗

例1-3-2已知信號源內阻=12，并串有寄生電感=1.2。負載電阻為=58并帶有并聯(lián)的寄生電容=1.8PF，工作頻率為。設計

L匹配網(wǎng)絡，使信號源與負載達共軛匹配。2.帶寬諧振阻抗諧振，開路諧振，短路諧振阻抗回路帶寬回路Q=1/2支路Q回路有載回路Q=1/2支路Q回路有載1.3.4和T

型匹配網(wǎng)絡引出：當對匹配網(wǎng)絡有更高的濾波要求時，采用三電抗元件組成

和T

型匹配網(wǎng)絡分析方法：分解為兩個L網(wǎng)絡，設置一個假想中間電阻兩個L網(wǎng)絡的Q分別是由于是未知數(shù)，因此可以假設一個Q1

或Q2假設Q的原則：根據(jù)濾波要求，設置一個高Q當>時，Q2=Q當<時，Q1=Q網(wǎng)絡的帶寬：由高Q決定例1-3-3：設計一個型匹配網(wǎng)絡，完成源電阻和負載電阻間的阻抗變換。工作頻率MHz，假設大的一個有載

。

對應L網(wǎng)絡的Q為：解：用L網(wǎng)絡是否可以？回路有載Q為：不滿足題目要求，所以必須用三電抗元件的變換網(wǎng)絡設網(wǎng)絡由L和

C1、C2

組成，將L分成L1和L2

兩個電感。網(wǎng)絡源端L網(wǎng)絡負載端L網(wǎng)絡Rinter中間電阻首先確定此大的有載＝4是在源端還是負載端？必定是負載端的L網(wǎng)絡的有載