无线通信射频电路技术与设计第4章射频网络分析.ppt

第4章 射频网络分析 本章目录 第一节 阻抗和导纳矩阵 第二节 传输(ABCD)矩阵 第三节 混合(H)参量矩阵 第四节 散射参量 第五节 信号流图 知识结构 §4.1 阻抗和导纳矩阵 §4.1 阻抗和导纳矩阵 §4.1 阻抗和导纳矩阵 §4.1 阻抗和导纳矩阵 §4.1 阻抗和导纳矩阵 §4.1 阻抗和导纳矩阵 §4.2 传输(ABCD)矩阵 §4.2 传输(ABCD)矩阵 §4.2 传输(ABCD)矩阵 §4.2 传输(ABCD)矩阵 §4.2 传输(ABCD)矩阵 §4.3 混合(H)参量矩阵 §4.3 混合(H)参量矩阵 §4.3 混合(H)参量矩阵 §4.3 混合(H)参量矩阵 §4.3 混合(H)参量矩阵 §4.3 混合(H)参量矩阵 §4.4 散射参量 §4.4 散射参量 §4.4 散射参量 §4.4 散射参量 §4.4 散射参量 §4.4 散射参量 §4.4 散射参量 §4.4 散射参量 §4.4 散射参量 §4.5 信号流图 §4.5 信号流图 §4.5 信号流图 本章小节 4.5.1 信号流图的分解 分解法则 法则1：串联法则。 法则2：并联法则。 法则3：自闭环法则。 法则4：部分法则。 教学 重点 本章重点介绍了射频网络的Z/Y/H/T/ABCD/S参数矩阵及其参数定义、物理意义与应用、测量方法；介绍了S参数与反射系数、阻抗等的关系及应用；介绍了各种参数矩阵之间的转换关系；介绍了信号流图的分析方法及其在射频网络特性参数分析中的应用。 教学 重点 教学 重点 掌握：散射S参数的定义和物理意义；S参数的测量方法 ；S参数与反射系数、阻抗等的关系及应用。 了解：信号流图的分析方法及其在射频网络特性参数分析 中的应用。 熟悉：Z/Y/H/T/ABCD矩阵的定义、物理意义与应用。 能力 要求 射 频 网 络 分 析 阻抗和导纳矩阵 阻抗矩阵和导纳矩阵的概念 传输(ABCD)矩阵 混合(H)参量矩阵 散射参量 信号流图 互易网络 无耗网络 ABCD矩阵表示方法 与阻抗矩阵的关系 H参量描述 互联网络 散射参量的定义 散射参量的物理意义 链形散射矩阵 Z参量与S参量之间的转换 S参量的推广 信号流图的分解 散射参量的测量 4.1.1 阻抗矩阵和导纳矩阵概念 任意N端口微波网络 1、阻抗矩阵Z 写成矩阵形式： 可通过激励有电流 的端口 ，而其它所有端口开路 （故有 ）并测量端口 的开路电压来得出。 2、导纳矩阵Y 写成矩阵形式： 当所有其它端口短路时（故有 ）， 可通过激励 有电压 的端口 并测出端口 的短路电流来确定。 4.1.2 互易网络 令网络中某处有两个独立的源a和b，根据互易定理可得： 源a和b产生的场可在端平面 和 上算出： （1） （2） （2）式代入（1）式可得： （3） （3）式可以简化为： （4） 由： 得： （5） 源a和b是相互独立的，所以电压 ， ， 和 可以取任意值 而为了使式（5）对任意选择的源都满足，就必须有 。 又因为端口是任意选择的，于是得到普遍性的结果： 若Y是对称矩阵，则它的逆矩阵Z也是对称的。 4.1.3 无耗网络 网络无耗则： 有： 得出： 和 例题 求图所示的二端口网络的Z参量。 二端口T形网络 解： 是端口2开路时和端口1的输入阻抗： 当电流 加到端口2时，测量 端口1上的开路电压，就可以求出 转移阻抗 。利用电阻上的分压 可得： 可以证明 ，这表明电路是互易的。最后， 为： 4.2.1 ABCD矩阵表示方法 1、二端口网络 二端口网络 2、级联二端口网络 级联二端口网络 一些常用的二端口网络的ABCD参量 例题 计算如图所示传输线的ABCD参量矩阵，已知传输线特性 阻抗为 ，传播