射频通信电路第一章选频回路ppt课件

1、第一章 选频回路与阻抗变换,功能：选频、阻抗变换,应用：射频系统的各个模块放大、振荡、调制、解调,本章主要内容,1. 选频回路的主要指标,2. LC串、并联选频回路,3. 窄带和宽带无源阻抗变换网络,4. 简单介绍常用的集中参数选频滤波器,5. 简单介绍集成电感,1.1 选频回路的指标,1) 中心频率 f0,2) 通频带 BW3dB,3) 带内波动,4) 选择性与矩形系数,1、幅频特性,BW20dB,选择性(或称带外衰减)通频带外的某一特定频率上的传输系数与中心频率处的传输系数之比,用来描述选频网络对处于通频带外的各种干扰信号的抑制能力。S(f)越小，选择性越好，抑制能力越强（带外衰减越大,实

2、际滤波特性接近理想矩形的程度。矩形系数描述,即：滤波器的传输系数下降到中心频率对应值的0.1倍处的带宽（20dB带宽）与其3dB带宽之比,选频特性为理想矩形的滤波器，矩形系数等于1，此时通频带外的（无用）信号全部衰减，具有最佳选频特性。通常K0.11，其数值越小越好,5) 插入损耗,6) 输入输出阻抗,定义为：通频带内滤波器插入前后负载所得功率之比,无源滤波器都有一定损耗，要求损耗越小越好,滤波器的性能指标都是在其输入输出端匹配时测得。应用时必须知道其输入输出阻抗，并且很好匹配，才能使滤波器发挥其最佳性能,2、相频特性,结果：通频带内不同频率信号延迟相同时间,表现：相频特性为线性,不产生相位失

3、真,要求：在通频带内群时延为常数,1.2 LC 串并联谐振回路,电压源VS 电流源IS,电流 I 电压 V,电路的对偶性,串联 并联,1.2.1 谐振的基本概念与特性,1. 并联谐振回路,谐振时的特点,1.阻抗特性,谐振时，回路的感抗与容抗相等，相互抵消,为回路特性阻抗（谐振时的感抗或容抗,回路导纳最小，为纯电导,或阻抗最大，为,2.电压特性,输出电压最大且与信号源同相,3.品质因数 Q,回路品质因数Q，描述了回路储能与其耗能之比,一个由有耗的空心线圈和电容组成的回路，其Q值约为几十到一、二百,4.电流特性,谐振时,流过电感L和电容C的电流大小相等,方向相反,电感电流(滞后电压,电容电流（超前

4、电压,特点：电抗支路的电流比信号源大Q倍,谐振时，电容C上的能量和电感L上的能量相互转换，产生振荡，而信号源的能量用来补充电阻R上的损耗,谐振时，流过线圈和电容的电流，是信号源电流的Q倍，选择线圈时应注意线径大小以承受电流的容量,2.串联谐振回路,r为回路中的固有损耗电阻，主要是电感中的导线电阻和磁芯损耗,因为一般来说，与电感中的损耗相比，电容损耗可忽略。,2. 串联谐振回路,1.2.2 选频特性,选频特性:选频回路的输出电压(电流)或回路阻抗随输入信号频率变化的特性。表示不同频率信号通过电路的能力,输出电压,1. 并联谐振回路,广义失谐,说明,1. 输出电压是复数,2. 输出电压与频率有关,

5、3. 阻抗 频率特性与电压 频率特性相同 ( 因为 ，而 为常数,1）幅频特性（归一 化选频特性,选择性,谐振频率上,输出电压最大,回路阻抗最大；失谐时下降,回路的 值越高，选择性越好。即对应同一失谐频率 , 值越大时，回路输出电压值越小,矩形系数,进一步说明单并联回路对高的选择性与宽的通频带这对矛盾不能兼顾,1,2）相频特性,公式,谐振时,含义：回路阻抗呈纯电阻，输出电压与信号电流同相,失谐时,注意: 回路的阻抗性质会随频率而变,问题：回路通频带点上,相频特性曲线斜率,电抗特性曲线 （设回路,线性相频范围,公式,当 时,相频特性 呈线性,特征： 相频特性呈线性关系的频率范围与 成反比,2. 串联谐振回路的选频特性,电路,相频特性,电抗特性,1.2.3 实际并联回路与有载,1.实际并联回路,1. 实际的线圈(或电容)是有损耗的 - 等 效电路如何 2.并联回路的前后接有信号源与负载-对 的影响,讨论的意义,1）串并联支路阻抗变换,等效,实部相等,虚部相等,定义：支路,串联支路,并联支路,2）实际并联回路分析,无损耗理想并联回路参数,两者相等,等效,实际有损耗,虚部为零,由于,实际谐振频率 与L、C、r 的关系,注意：实际并联回路参数,其中 是支路Q,高Q（r很小）时,回路