一、射频电路与网络
1、物理等效电路与网络等效电路
(1)物理等效电路:是基于电流电压的等效电路,采用集总参数,反应电路内部的原理
(2)网络等效电路:是基于功率的等效电路,需要进行阻抗匹配,宏观上展现,便于级联
2、网络等效电路模型的优点
(1)整体功能展现
(2)简化输入/输出特性之间的关系
(3)不需要了解内部结构,可以通过实验确定输入/输出参数
(4)减少元器件数目
(5)回避复杂性和非线性
(6)用网络参数描述其特性
3、射频网络常用的模型
单端口:信号源、负载
双端口:晶体管、变换器,最常用的模型
三端口:混频器
多端口:功分器/合成器、耦合器、分支器 ,例如手机中不同模块和一个天线连接分配不同的频段进行通信
4、互易网络与对称网络
(1)线性网络,内部无自激,不存在磁性和电滞效应
(2)输入输出口可以互换
(3)天线:发射、接收
二、二端口射频网络低频(集中)参数
四个集总参数变量(输入电压/电流,输出电压/电流)
两个约束条件
四种有物理意义的参数:Z、Y、h、[A,B,C,D]
多种参数之间的相互转换
1、二端口射频网络Z参数
Z参数适合描述串联网络
2、二端口射频网络Y参数
Y参数适合描述并联电路
3、 二端口射频网络h参数
h参数适合描述输出端交叉连接网络
4、二端口射频网络[ABCD]参数
ABCD参数适合描述级联网络
5、二端口射频网络射频参数
电路端口的理想开路或者短路在较宽的频段内很难实现
在射频高端,网络电压或者电流为合成波,无法测量
散射(S)参数和传输(T)参数
三、阻抗匹配解析法
1、应用目的
2、匹配网络形式
(1)无损-有损
(2)窄带-宽带(工程经验值:相对带宽10~15%)
窄带:抽头变换器、L型LC电路
宽带:变压器-传输线变压器、级联L型、分布式
(3)集中参数-分布参数
3、匹配网络的选择准则
(1)简单性
选择满足性能的最简单的设计。价格便宜,可靠,损耗小------最好无损,用纯电抗元件实现
(2)带宽
任何一个网络只能在单一的频率上实现匹配,想要展宽带宽,电路设计就会复杂。
宽带:纯电阻(有损)或者变压器型、复杂LC网络
窄带:LC网络或者谐振回路型(有滤波能力)
(3)可实现性
既要考虑生产工艺的可实现性,又要考虑尺寸要求的可实现性,还要考虑经济性
(4)可调整性
变化的负载需要可调整的匹配网络
4、串并联阻抗变换
并联端阻抗总比串联时大