第一章无源阻抗变换4-2

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，Rx1x2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＜1P=接入部分阻抗同性质的总阻抗＝X2X1+X2＜1变换原则：变换前后功率相等所以有：条件:高QR>>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问题3：信号源的部分接入V2V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RL、C2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、C1、C2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RL、C2串联支路RLS、C2S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：1.3.3L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<时变换L网络形式并联支路串联支路谐振，短路总结：L匹配网络支路的

Q值可以表示为L网络缺点:

当两个要阻抗变换的源和负载电阻值确定后，L网络的Q值也确定了，是不能选择的，因此该窄带网络的滤波性能不能选择。注意：不一定是高Q＝其中解：先将信号源端的寄生电感和负载端的寄生电容归并到

L网络中。

由于>

，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=1.8PF，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Q1

或Q2假设Q的原则：根据滤波要求，设置一个高Q当>时，Q2=Q当<时，Q1=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

C1、C2

组成，将L分成L1和L2

两个电感。网络源端L网络负载端L网络Rinter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