[信息与通信]射频通信电路012007.ppt

InformationCommunication Engineering Dept. XJTU 第一章选频回路与阻抗变换 参数指标 谐振回路 变换网络 Smith圆图 集成器件 第一章 内容结构 1.1 选频回路的指标 1.2 LC串并联谐振回路 谐振的基本概念与特性、选频特性、实际并联回路与有载Q 1.3 无源阻抗变换网络 变压器、部分接入、L网络、p和T型匹配网络、 用Smith圆图设计匹配网络、宽带阻抗变换网络 1.4 集中选频滤波器 1.5 集成电感 螺旋电感、连接线电感 1.1 选频回路的指标 1、选频回路是做什么用的？选频回路的作用是从众多的频率中选出有用信号，滤除或抑制无用信号，也就是完成对信号的频谱进行滤波处理的实现电路，我们也称之为滤波器。 2、滤波器的分析方法时域特性：复频域传输函数 1.1 选频回路的指标 1.1 选频回路的指标 3、选频回路的性能指标 中心频率 fo 通频带 BW3dB 1.1 选频回路的指标 带内波动 选择性与矩形系数 矩形系数 插入损耗 L=Pin/Pout（以上为幅频特性） 群时延（以上为相频特性） 输入、输出阻抗（以上为匹配特性） 1.1 选频回路的指标 4、滤波器的分类 按所用器件特点，分为无源和有源滤波器。 无源滤波器是由无源器件构成。 电阻，电感和电容组成的RLC滤波器； 晶体滤波器是利用石英晶体薄片构成； 声表面波滤波器(SAW)：利用压电效应构成的。 有源滤波器中含有放大器等有源电路。 RC有源滤波器（含有运算放大器）； 开关电容滤波器(SCF)。 1.1 选频回路的指标 按频率特性，分为：低通（LPF）、高通（HPF）、带通（BPF）和带阻（BEF） 按处理的信号形式可分为模拟滤波器，数字滤波器和抽样数据滤波器等。 1·2 LC串并联谐振回路 并联谐振回路 1·2 LC串并联谐振回路 1·2 LC串并联谐振回路 1·2 LC串并联谐振回路 特性与参数 阻抗特性：谐振时导纳最小称 为回路的特性阻抗 电压特性：谐振时电压最大 品质因数：品质因数描述回路储能与其能耗之比。对于LC并联谐振回路 1·2 LC串并联谐振回路 特性与参数 流经电感的电流（IS为电流源激励） 流经电容的电流 电流特性： 谐振时流过电容、电感的电流大小相等，都是电流源电流的Q倍，方向相反。 1·2 LC串并联谐振回路 并联谐振回路的选频特性 定义广义失谐： 1·2 LC串并联谐振回路 回路输出电压： 其中 1·2 LC串并联谐振回路 选频回路的幅频特性 回路的归一化选频特性：失谐频率对应的输出电压幅度与谐振时的输出电压幅度之比，即 归一化选频特性曲线： 1·2 LC串并联谐振回路 选择性： 对同一失谐频率来说，Q值越大，选择性越好 通频带：即3dB带宽，令 计算可得 表明：相对带宽越窄，要求回路的Q值越高。很高频率时对Q值的要求很高。 矩形系数： 根据定义，K0.1=BW0.1/BW3dB=9.96 简单并联谐振回路的矩形系数较大，在通频带和选择性二者之间不能兼顾。 1·2 LC串并联谐振回路 选频回路的相频特性 根据相频特性曲线，有以下几点结论： 谐振时，回路呈纯阻状态，输出电压与信号电流源同相。 失谐时， 当 时， ，并联谐振回路呈感性 当 时， ，并联谐振回路呈容性 相频特性曲线斜率 1·2 LC串并联谐振回路 线性相频范围： 当 时可近似得： 此时 之间呈线性关系。 1·2 LC串并联谐振回路 若回路中电感的感抗远远大于损耗电阻值并引入R’与电容支路并联，其值取则阻抗表达式变为：与简单并联谐振回路的阻抗表达式相同。 1·2 LC串并联谐振回路 由此可得结论：若电感支路的感抗远远大于其损耗电阻，则实际并联谐振回路可以简化为简单并联谐振回路，r和R’的关系满足式 上述结论也可以通过串、并联转换的方法得出，教材上给出了详细的推导，请大家自学。 1·2 LC串并联谐振回路 补充说明 LC谐振回路中，电场能量 磁场能量 谐振时，LC部分与外界无能量交换 N次谐波的幅频响应（切记，不能用Dw） L的空载品质因数（线圈本身有损耗） 1·2 LC串并联谐振回路 1·2 LC串并联谐振回路 在这里还有几个概念需要强调： 并联谐振是电流谐振，C和L支路上的电流相互交换