第一章无源阻抗变换课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1.3,无源阻抗变换,阻抗变换的,必要性,（,3,）保证,滤波器性能,（,1,）实现,最大功率传输,共轭匹配,（,2,）改善,噪声系数,对变换网络的要求：,宽带,：变压器、传输线变压器,窄带,：,LC,网络,（,2,）带宽,（,1,）损耗小,用纯电抗,阻抗,变换,网络,1.3.1,变压器阻抗变换,变压器参数：,初级电感量,次级电感量,耦合系数,互感,变压器种类,：,空心,变压器,磁芯,变压器,耦合紧，漏感小,( ) ,磁芯损耗随频率升高增大,理想变压器：,无损耗、耦合系数为,1,，初级电感量为无穷,理想变压器,阻抗变换： 电压 电流 阻抗,注意,电流方向,（负号、图中方向）,磁芯变压器,可近似为,理想变压器,1.3.2,部分接入进行阻抗变换,电感部分接入,电容部分接入,条件：,并联支路,1 ( 4,以上）,电抗元件部分接入,x,2,与 为同性质电抗,x,1,分析方法,:,将部分阻抗折合到全部,、 值不变，,R,x,1,x,2,定义参数,接入系数,P,电容部分接入系数,1,电感部分接入系数,1,P =,接入部分阻抗,同性质的总阻抗,X,2,X,1,+ X,2,1,变换原则：变换前后功率相等,所以有：,条件,:,高,Q,R X,2,变换后阻抗关系,:,结论,:,部分接入变换到全部，,阻抗变大,问题,1,：,当支路,不满足高,Q,时,?,问题,2,：,变换网络中引入的,电抗如何消除,?,部分接入的应用,（,1,）阻抗变换,（,2,）减少负载对回路,Q,的影响,采用串并联支路互换公式,采用并联谐振抵消,所以，部分接入阻抗变换是,窄带变换,问题,3,：,信号源的部分接入,V,2,V,等效原则：,变换前后,功率相等,电流源提供的,功率,变换后的,电流源,变换后的,电阻,例,1-3-1,用电容部分接入方式设计一个窄带阻抗变换网络，,工作频率为,1GHz,，,带宽为,50MHz,，,分别将,（,1,） ，（,2,）,变换为阻抗,解：,阻抗变换网络如图示，,注意：,此处有两个不同的,Q,并联,支路,R,L,、,C,2,的,Q,2,，决定计算阻抗变换 采用高,Q,法，还是低,Q,法,并联,回路,L,、,C,1,、,C,2,的,Q,由回路的等效负载决定,根据已知带宽计算出,该窄带阻抗变换,回路,的,Q,值应为：,根据并联谐振回路,Q,的定义可得：,回路,必须在工作频率处谐振,，才能使输入阻抗为,纯电阻,，则有：,下面判断支路,Q,电容,C,1,和电容,C,2,串联，必有,： ，,接入系数 ，变换阻抗,则,由回路总电容及总容抗,时，一定有,，,高,Q,时，不一定为高,Q,则,（,1,）当 时，,高,Q,，,采用部分接入变换法,（,2,）当,时，可能不满足高,Q,采用串并联支路互换法：,并联,支路,R,L,、,C,2,串联,支路,R,LS,、,C,2S,并联 串联： ，,串联 并联：,特别注意,本题回路,Q,和支路,Q,2,的不同，此处并联回路,Q,20,所以有：,因此匹配网络电容为：,回路,Q,为,设电容,C,1,与电容,串联值为,回路,Q,也可表示为：,1.3.3 L,网络阻抗变换,窄带,网络两电抗元件不同性质，有选频滤波性能,特征：,两电抗元件,组成 结构形式同,L,讨论问题：,1.,已知 工作频率 ，欲将 变换为 ，,求：电路结构 和 、,2. L,网络的带宽,变换依据,:,串并联互换,串联支路 并联支路,谐振，开路,串并联互换公式,注意：,由于等效，串联支路,Q, 并联支路,Q,，,由变换电阻可求出,Q,则,: ,已知,L,、,C,(,条件,: ),1.,电路结构,与,参数计算,当,，,则,L,网络如图示,L,网络,串联支路,电抗,L,网络,并联支路,电抗,例,1-3-2,已知信号源内阻,=12,，,并串有寄生电感,= 1.2,。,负载电阻,为,=58,并带有并联的寄生电容,= 1.8,PF,，,工作频率为,。,设计,L,匹配网络，使信号源与负载达共轭匹配。,2.,带宽,谐振阻抗,谐振，开路,谐振，短路,谐振阻抗,回路,带宽,回路,Q,= 1/2,支路,Q,回路有载,回路,Q,= 1/2,支路,Q,回路有载,1.3.4,和,T,型匹配网络,引出：当对匹配网络有更高的滤波要求时，采用,三电抗元件,组成,和,T,型匹配网络,分析方法：,分解为两个,L,网络，,设置一个假想中间电阻,两个,L,网络的,Q,分别是,由于 是未知数，因此可以假设一个,Q,1,或,Q,2,假设,Q,的原则：,根据滤波要求，设置一个高,Q,当,时,，,Q,2,=,Q,当,时,，,Q,1,=,Q,网络的带宽：由高,Q,决定,例,1-3-3,：,设计一个 型匹配网络，完成,源电阻,和,负载电阻,间的阻抗变换。,工作频率,MHz,，假设,大的一个有载,。,对应,L,网络的,Q,为：,解：用,L,网络,是否可以？,回路有载,Q,为：,不满足题目要求，所以,必须,用,三电抗元件,的变换网络,设网络由,L,和,C,1,、,C,2,组成，,将,L,分成,L,1,和,L,2,两个电感。,网络,源端,L,网络,负载端,L,网络,R,inter,中间电阻,首先确定,此,大的,有载 ,4,是在源端还是负载端,？,必定,是,负载端,的,L,网络的有载,因为,设负载端,L,网络的,Q,为,Q,2,，则,由于 ，因此此设计,方案是可行,的,负载端,L,网络的,并联电容支路,为,负载端,串联,电感支路,为：,对,源端,的,L,网络，,其每条臂的,Q,值,为：,源端,串联电感支路,有,源端,并联电容支路,有,总电感,为：,R,inter,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进,。,