【射频通信电子线路基础第三讲】射频网络与阻抗匹配包括射频电路与网络、二端口射频网络参数,阻抗匹配解析法

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

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