外部Q值的计算方法小结

外部Q值的计算方法小结龚建强2011.3.25Advanced EMC GroupAdvanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering 内容安排内容安排Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering v当谐振器与外电路耦合时，一方面把外电路负载变换到理想谐振器电路中，使谐振器损耗增大，致使Q值降低；另一方面，在理想谐振器电路中引入了一个电抗，使谐振频率发生变化，不过由于引入的电抗一般很小，故谐振频率仅仅发生微扰。Qe的定义及计算方法的定义及计算方法v有载Q值v无载Q值v外部Q值vQe反映了谐振器与外电路的耦合程度，改变耦合，Qu不变，Qe发生变换，Qe越大，耦合越松，反之，Qe越小耦合越紧，无耦合时，eQ Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering v表征耦合程度，通常定义耦合系数值越大耦合越紧，值越大耦合越紧。1为紧耦合，=1为临界耦合，1为临界耦合v耦合等效电路Qe的定义及计算方法电容耦合电感耦合互感耦合射频耦合谐振器等效电路Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering vK，J变换器实质上是一阻抗变换器Qe的定义及计算方法v电抗斜率参数v电纳斜率参数Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering v带通滤波器的一般原型Qe的定义及计算方法Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering v设计耦合谐振带通滤波器一般采用级间耦合系数和两终端的外界Q值Qe的定义及计算方法v对于K变换器耦合的串联谐振器形式1:1jnv对于J变换器耦合的并联谐振器形式Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering 内容安排内容安排Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering 缝隙端耦合实现紧耦合对加工精度要求高，适合窄带宽抽头端耦合实现紧耦合和宽带宽Qe的端耦合形式及其计算的端耦合形式及其计算vQe提取方法分为解析法和全波仿真法解析法：适用于谐振器结构规则且采用抽头耦合的情形，可快速确定端耦合结构尺寸，减少仿真设计时间，如适用于交指线、梳状线、发夹线、SIR等全波仿真法：适用于抽头和缝隙端耦合形式，谐振器结构任意，适用范围宽广Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering Qe的端耦合形式及其计算v解析法交指线梳状线002eRBQ Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering Qe的端耦合形式及其计算v解析法具有分立电磁耦合路径的二阶滤波器拓扑奇模激励偶模激励(1)xcxLZC(2)xxL CcrexZLcAdvanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering Qe的端耦合形式及其计算v解析法半波长发夹线抽头等效002eRBQ Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering Qe的端耦合形式及其计算v解析法抽头耦合的SIR002eRBQ Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering Qe的端耦合形式及其计算vSIR电尺寸确定抽头耦合的SIR2.2 RT/Duroid5880er 120hZ 0.2,0.8,2.5R 212/()uSIR电长度比同归一化谐振频率比之间的关系求解法：二分法v奇模谐振频率为主模及奇次谐波v偶模谐振频率为偶次高次谐波Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering Qe的端耦合形式及其计算vSIR双频滤波器设计抽头耦合的SIR相对带宽设计图SIR的归一化频率比确定抽头结构宽频阻抗变换段Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering Qe的端耦合形式及其计算v全波仿真法单端加载形式单端加载形式并假定谐振器无耗v判断谐振器的谐振频点v与馈线直接相接构成单端口网络，观察单端口网络的Z矩阵或Y矩阵，若发生串联谐振，Z=0；若发生并联谐振，Y=0Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering Qe的端耦合形式及其计算v全波仿真法双端加载形式双端加载形式求f0,Qe,Q0Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering 内容安排内容安排Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering 小结及展望小结及展望v明确了Qe的定义及其在耦合带通滤波器设计中的意义v给出了实现所须Qe的电路形式及其计算的解析法和全波仿真方法，简介了SIR实现双频带宽可控带通滤波器的方法小结展望v实现三频及多频带宽可控滤波器的方法研究综合方法SIR改进抽头改进Advanced EMC GroupSchool of Electronic Engineering 谢谢 谢！谢！