一无源阻抗变换.ppt

* 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 阻抗 变换 网络 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 宽带 窄带 1.3.1 变压器阻抗变换 初级电感量 次级电感量 耦合系数 互感 变压器参数： 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 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 理想变压器阻抗变换： 1.3.2 部分接入进行阻抗变换 条件：并联支路 1 ( 4以上） 电抗元件部分接入 x2 ( 与 为同性质电抗 ) x1 分析方法: 将部分阻抗折合到全部, 、 值不变， x1 x2 电感部分接入： 电容部分接入： * * 定义参数——接入系数 P P = 接入部分阻抗 同性质的总阻抗 ＝ X2 X1+ X2 ＜1 电容部分接入系数 ＜1 电感部分接入系数 ＜1 变换原则：变换前后功率相等 所以有： 条件:高Q R X2 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 RL C2 C1 RLS C2S C1 问题3：信号源的部分接入 V2 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 Q2，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C1 和电容C2 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Q2 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C1 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 ② 窄带网络－－两电抗元件不同性质，有选频滤波性能 特征：① 两电抗元件组成 －－结构形状同 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: