阻抗匹配原理及負載阻抗匹配
發布時間:2012-03-06
中心議題:
- 學習阻抗匹配原理及負載阻抗匹配
解決方案:
- 使用T形或者丌形匹配電路
- 采用混合匹配電路
信xin號hao或huo廣guang泛fan電dian能neng在zai傳chuan輸shu過guo程cheng中zhong,為wei實shi現xian信xin號hao的de無wu反fan射she傳chuan輸shu或huo最zui大da功gong率lv傳chuan輸shu,要yao求qiu電dian路lu連lian接jie實shi現xian阻zu抗kang匹pi配pei。阻zu抗kang匹pi配pei關guan係xi著zhe係xi統tong的de整zheng體ti性xing能neng,實shi現xian匹pi配pei可ke使shi係xi統tong xingnengdadaozuiyou。zukangpipeidegainianyingyongfanweiguangfan,zukangpipeichangjianyugejifangdadianluzhijian,fangdadianluyufuzaizhijian,xinhaoyuchuanshudianluzhijian,weibodianluyuxitongdeshejizhong,wulunshi 有you源yuan還hai是shi無wu源yuan,都dou必bi須xu考kao慮lv匹pi配pei問wen題ti,根gen本ben原yuan因yin是shi在zai低di頻pin電dian路lu中zhong是shi電dian壓ya與yu電dian流liu,而er高gao頻pin中zhong是shi導dao行xing電dian磁ci波bo不bu匹pi配pei就jiu會hui發fa生sheng嚴yan重zhong的de反fan射she,損sun壞huai儀yi器qi和he設she備bei。本ben文wen介jie紹shao阻zu抗kang 匹配電路的原理及其應用。
1 阻抗匹配的基本原理
阻抗匹配是使微波電路或是係統的反射,載行波盡量接近行波狀態的技術措施。阻抗匹配分為兩大類:
(1)負載與傳輸線之間的阻抗匹配,使負載無反射。方法是接入匹配裝置使輸入阻抗和特性阻抗相等。
(2)信號源與傳輸線之間匹配,分為兩種情況:1)使信號源無反射,方法是接入信號源與傳輸線之間接人匹配裝置。2)信號源共軛匹配,方法是信號源與被匹配電路之間接入匹配裝置,這種情況下多屬於有源電路設計。
2 負載阻抗匹配方法
2.1 集總參數匹配電路
通常情況下,使用電容電感實現阻抗匹配,在比較低的頻段使用變壓器實現匹配,也可以采用L形、π形、T形實現匹配電路,這類電路體積小、結構簡單、應用廣泛。
變壓器:主要實現低頻段,隨著工作頻段的升高,這類電路的應用越來越少。傳輸線變壓器可以實現寬帶阻抗變換,實現4:1和1:4工作模式如圖1和圖2所示。可以實現平衡和非平衡的變換,尤其在電視機外接天線到同軸線輸入端口的連接中得到應用。
L 形匹配電路:這類電路具有線路簡潔和成本較低的優點,缺點是窄帶電路。由於要考慮匹配和功率的損耗,盡量使用電感和電容性的元件,因此共有8種基本的電路 可供選擇。要設計合理的匹配電路就要選擇合適的電容電抗元件參數,計算元件參數有兩類方法:通過阻抗直接計算和通過史密斯圓圖。前者的優點是計算精確且適 合計算機計算,後者是一種直觀有效的設計,可以充分合理地選擇最優性能。現在可以通過使用計算機和功能強大的軟件直接設計。
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T形和丌形電路:這類電路可以實現電路的品質因數的調節,靈活性更高。多元件的匹配電路設計能降低電路的品質因數,卻可以提高頻帶寬度。
2.2 分布式參數元件電路匹配
(1)混合型匹配電路(中低頻)這(zhe)類(lei)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)中(zhong)盡(jin)量(liang)的(de)少(shao)用(yong)電(dian)感(gan)元(yuan)件(jian),因(yin)為(wei)它(ta)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)電(dian)阻(zu)損(sun)耗(hao)且(qie)寄(ji)生(sheng)參(can)數(shu)也(ye)很(hen)嚴(yan)重(zhong)。設(she)計(ji)中(zhong)多(duo)使(shi)用(yong)電(dian)容(rong)元(yuan)件(jian)的(de)並(bing)聯(lian)和(he)傳(chuan)輸(shu)線(xian)可(ke)以(yi)完(wan)成(cheng)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu)。
(2)單(dan)分(fen)支(zhi)匹(pi)配(pei)電(dian)路(lu)並(bing)聯(lian)單(dan)分(fen)支(zhi)電(dian)路(lu)由(you)一(yi)段(duan)串(chuan)聯(lian)的(de)傳(chuan)輸(shu)線(xian)和(he)一(yi)段(duan)並(bing)聯(lian)的(de)終(zhong)端(duan)開(kai)路(lu)或(huo)短(duan)路(lu)傳(chuan)輸(shu)線(xian)構(gou)成(cheng),設(she)計(ji)時(shi)通(tong)常(chang)取(qu)恒(heng)定(ding)的(de)傳(chuan)輸(shu)線(xian)的(de)特(te)性(xing)阻(zu)抗(kang),通(tong)過(guo)調(tiao)節(jie)傳(chuan)輸(shu)線(xian)的(de)長(chang)度(du),進(jin)行(xing)阻(zu)抗(kang)匹(pi)配(pei)設(she)計(ji)。
(3)雙分支匹配電路這類匹配電路更易於實現匹配阻抗的調節,隻是設計有點複雜。
2.3 噪聲匹配電路
熱噪聲:在電阻中電子的無規律波動將隨溫度的上升而增加
可以看出第一級噪聲的影響最大。當Rs=Rs0時,F=Fmin噪聲電路匹配。
3 各匹配電路分析
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4 結束語
無(wu)論(lun)是(shi)精(jing)心(xin)設(she)計(ji)的(de)集(ji)總(zong)參(can)數(shu)電(dian)路(lu)還(hai)是(shi)微(wei)波(bo)電(dian)路(lu),需(xu)認(ren)清(qing)特(te)征(zheng),如(ru)果(guo)阻(zu)抗(kang)值(zhi)要(yao)提(ti)高(gao),用(yong)串(chuan)聯(lian)方(fang)式(shi)。如(ru)果(guo)阻(zu)抗(kang)值(zhi)要(yao)降(jiang)低(di),則(ze)使(shi)用(yong)並(bing)聯(lian)方(fang)式(shi),兩(liang)個(ge)電(dian)抗(kang)要(yao)有(you)相(xiang)反(fan)的(de)類(lei)型(xing),且(qie)要(yao)產(chan)生(sheng)諧(xie)振(zhen)。14頻率低端,多采用集總參數匹配電路,L形匹配電路是最簡潔的設計,也是低端的首選。
如 果電路設計中要求品質因數,可以使用T形或者丌形匹配電路,因為這類電路的品質因數可調,不過也要考慮多級匹配電路,達到電路的頻率響應。使用多級匹配電 lushejigenglinghuo,keyimanzudianludekuandaixuyao。fenbucanshupipeidianlu,shiyongzaizhonggaopinduan,ruojieyujizonghefenbuzhijiandehua,zuihaocaiyonghunhepipeidianlu。ruoshiyongshuangfenzhidianlubunengmanzu 要求,可以考慮多級匹配電路。電路的匹配設計不是單一的,要綜合考慮偏置電路、反饋電路和頻率調節電路的相互連接,要反複進行設計和修改,最終達到滿意效 果。
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