第一章传输线变压器阻抗变换13
2第一章 选频回路与阻抗变换
第一章
选频回路与阻抗变换
②电压特性。谐振时回路两端的电压最 大，并与信号电流同相。 ③品质因数。回路品质因数描述了回路 的储能与它的耗能之比。定义为
一个由有耗的空心线圈和电容组成 的回路的Q值大约是几十到一、二百。
第一章
选频回路与阻抗变换
④电流特性。谐振时，流过电感I_和电 容C的电流相等，方向相反，且为信号电 流的Q倍，如式(1.2.6)或图1.2.2所示。 这可以理解为，谐振时，电容上的能量 和电感上的能量互相转换，产生振荡， 而信号源的能量仅补充电阻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，选择线圈导线时应注意线 径大小以承受电流的容量。
第一章
选频回路与阻抗变换
③矩形系数。令S=1/10，求出输出 电压下降为谐振时的1/10的带宽BW0.1, 则并联谐振回路的矩形系数为:
简单并联谐振回路的矩形系数较大，即说明了它对宽的通频带和高的选 择性这对矛盾不能兼顾。
第一章
选频回路与阻抗变换
参差调谐放大器:采用单调谐回路和双调谐回路组成的 参差调谐放大器的频率特性
第一章
选频回路与阻抗变换
2.串联谐振回路
根据电路中的对偶定理，对偶关系如下:串联并联L-C, C-L,G-r,V-I分别对偶，所以可以直 接将上面的并联谐振回路的特性推广到串联谐 振回路中。
第一章
选频回路与阻抗变换
第一章
选频回路与阻抗变换
1.2.2 选频特性 1.并联谐振回路
并联谐振回路的阻抗或输出电压随输人信 号频率而变化的特性称为回路的选频特性。分 析选频特性，也就是分析不同频率的输人信号 通过回路的能力。写出图1.2.1所示并联谐振回 路的输出电压表达式如下:
第一章
高频电子线路复习题一答案
高频电子电路第一章(一)填空题1、语音信号的频率范围为，图象信号的频率范围为，音频信号的频率范围为。
（答案：300~3400Hz；0~6MHz；20Hz~20kHz）2、无线电发送设备中常用的高频电路有、、、。
（答案：振荡器、调制电路、高频放大器、高频功率放大器）3、无线电接收设备中常用的高频电路有、、、。
（答案：高频放大器、解调器、混频器；振荡器）4、通信系统的组成：、、、、。
（答案：信号源、发送设备、传输信道、接收设备、终端）5、在接收设备中，检波器的作用是。
（答案：还原调制信号）6、有线通信的传输信道是，无线通信的传输信道是。
（答案：电缆；自由空间）7、调制是用音频信号控制载波的、、。
（答案：振幅；频率；相位）8、无线电波传播速度固定不变，频率越高，波长；频率；波长越长。
（答案：越短；越低）（二）选择题1、下列表达式正确的是。
A）低频信号可直接从天线有效地辐射。
B）低频信号必须转载到高频信号上才能从天线有效地辐射。
C）高频信号及低频信号都不能从天线上有效地辐射。
D）高频信号及低频信号都能从天线上有效地辐射。
（答案：B）2、为了有效地发射电磁波，天线尺寸必须与相比拟。
A）辐射信号的波长。
B）辐射信号的频率。
C）辐射信号的振幅。
D）辐射信号的相位。
（答案：A）3、电视、调频广播和移动通信均属通信。
A）超短波B）短波C）中波D）微波（答案：A）（三）问答题1、画出通信系统的一般模型框图。
2、画出用正弦波进行调幅时已调波的波形。
3、画出用方波进行调幅时已调波的波形。
第二章《高频小信号放大器》（一）填空题1、LC选频网络的作用是。
（答案：从输入信号中选出有用频率的信号抑制干扰的频率的信号）2、LC选频网络的电路形式是。
（答案：串联回路和并联回路）3、在接收机的输入回路中，靠改变进行选台。
（答案：可变电容器电容量）4、单位谐振曲线指。
（答案：任意频率下的回路电流I与谐振时回路电流I0之比）5、LC串联谐振电路Q值下降，单位谐振曲线，回路选择性。
通信电子线路清华大学出版社课后习题答案
通信电子线路清华大学出版社课后习题答案绪论0-1 什么是载波？什么是调制信号和基带信号？给出调制的定义。
解：由振荡电路输出的、其频率可保证天线的长度大大下降到实际能发射的高频信号称为载波。
待发射的有用的模拟信号为调制信号；有用的模拟信号转换为数字信号称为基带信号；调制是指携带有用信息的调制信号去操纵高频载波信号。
0-2 什么缘故要进行调制？给出两种理由。
解：依照天线理论，天线的长度与电信号的波长需可比拟，发射的电信号必须是高频信号；而且，直截了当发射调制信号会导致信道混叠。
0-3 给出无线广播的中波和短波的各自频率范畴。
解：中波(MF)：0.3~3MHz短波(HF)：3~30MHz0-4 给出中国移动通信GSM 的载波频率范畴。
解：GSM 的频段：GSM900：上行880~915MHZ ， 下行925~960MHZ ；GSM1800：上行1710~1785MHZ ， 下行1805~1880MHZ ； GSM1900：1850~1910MHZ ，1930~1990MHZ ；上行和下行组成一频率对, 上行确实是手机发射、机站接收；下行确实是基站到手机。
0-5将以下功率转换为dBm 值。
ＷＷＷＷμ25)4(;0001.0)3(;001.0)2(;1)1(2222====P P P P解：(1) 30dBm; (2) 0dBm; (3)－10dBm; (4)－41.9dBm０-6 一通信系统的电压为2.15V ，负载阻抗50Ω，转换为dBm(50)值。
解：19.66dBm(50)第一章 习题一1-1. 某单级中频放大器的调谐频率为465kHz ，调谐回路包含一电容为200pF 与一电感并联，电感的品质因数Q 0=100，不考虑任何负载阻碍。
试运算此放大器的电压增益和通频带，假如回路两端并联一负载阻抗R L =40k ，那么电压增益和通频带变为多少？解：(1) Ω=⨯⨯⨯⨯==-k 1711020010465π210012300p C Q R ω, A V0=R p =171000，,dB 104)171000log(200==V A kHz 65.410010465BW 300=⨯==Q f(2),32400,k 4.324017140171//'p 'V0L p 'p ==Ω=+⨯==R A R R R,dB 90)32400log(20'V0==AkHz 5.2495.18465BW ,95.181714.32100,L 0'L p'p0L ====⨯=∴=Q f Q R R Q Q 1-2. 如题图E1.1所示，场效应管的转移导纳g m =3mA/V ，漏级输出阻抗R ds =120k，假如电感线圈损耗r =2.0，调谐回路的调谐频率为850kHz 。
通信电子线路(哈尔滨工程大学)知到章节答案智慧树2023年
通信电子线路（哈尔滨工程大学）知到章节测试答案智慧树2023年最新第一章测试1.广义通信系统是由信源、输入变换器、发送设备、、接收设备、输出变换器、信宿七个基本部分组成。
参考答案:传输通道2.输入变换器送给发送设备的电信号应反映原输入的全部信息，通常称此信号为已调信号。
参考答案:错3.模拟通信系统的调制方式主要包括（）。
参考答案:调幅 ;调相4.卫星通信属于下列（）传播方式的特例。
参考答案:直线5.对于多路通信，已调波可以采用等方式实现。
参考答案:频分复用;时分复用;码分复用6.对于一个最简单调幅接收机来说，它由接收天线、选频回路、（）、耳机四部分组成。
参考答案:检波器7.直接放大式接收机与最简单接收机相比，下列说法不正确的是。
参考答案:直接放大式接收机适用于可变频率的接收8.调频电台信号的传播方式为（）传播。
参考答案:反射和折射9.中波和短波信号可以以地波和天波两种方式传播，短波以地波为主，中波以天波为主。
参考答案:错10.超外差接收机结构上的特点是具有（）电路。
参考答案:混频第二章测试1.对于一般的小信号调谐放大器，其稳定系数S（）就认为是稳定的。
参考答案:≥52.并联谐振回路是小信号放大器的主要组成部分，其作用不包括（）。
参考答案:产生新的频率成分3.单向化的目的是提高放大器的稳定性，常用的方法有（）。
参考答案:失配法;中和法4.小信号谐振放大器工作不稳定的主要原因是yfe≠0。
参考答案:错5.串联和并联谐振回路在等效转换过程中，品质因数保持不变。
参考答案:对6.由晶体管y参数等效电路和混合π参数等效电路之间的对应关系可知，反向传输导纳yre主要由cb’c提供。
参考答案:对7.对于多级单调谐谐振放大器的通频带来说，级数越多，总通频带越大。
参考答案:错8.对于多级单调谐谐振放大器的矩形系数来说，级数越多，矩形系数越小。
参考答案:对9.对于放大器来说，总是希望放大器本身产生的噪声越小越好，即要求噪声系数接近于0。
传输线变压器
传输线阻抗变换器又称为传输线变压器，它以传输线绕制在磁芯上而得名。
这种阻抗变换器兼备了集总参数变压器和传输线的优点，因而可以做得体积小、功率容量大、工作频带相当宽(f max：f min>10)。
它除具有阻抗变换作用外，采用适当的连接方式还可以完成平衡一平衡、不平衡一不平衡、平衡一不平衡、不平衡一平衡的转换，在长、中、短波及超短波波段获得了广泛的应用。
基本类型的传输线变压器阻抗变换比为1：N2或N2：1，N为整数。
通常是用一对双线传输线或扭纹的三线传输线绕在一个磁芯上，或是用两对传输线分别绕在两个磁芯上，经过适当的连接得到不同阻抗变换比的平衡或不平衡输出的阻抗变换器，其工作原理基本相同，本节只对典型的传输线变压器进行分析。
一、1：1不平衡一平衡传输线变压器图6—22为1：1不平衡一平衡传输线变压器的结构示意图，它是将一对传输线绕制在一个适当型号的磁芯上而构成。
为改善低频端特性，有时又增加一个平衡绕组，如图中的“5—6”绕组。
图6—23为其原理图。
设传输线特性阻抗为Z C，其输出端接负载阻抗R L，输入端接信号源(E为电动势，R g 为内阻)。
V l、I1和V2、I2分别表示输入和输出端复数电压、电流。
令负载开路时的初级阻抗以Z p(ω)表示，此时，绕组AO’中的电流为称为激磁电流或磁化电流。
在有载的情况下，由于“1—2”和“3—4”是一对紧耦合的平衡传输线，因此，“3—4”线将通过与“1—2”线的耦合从电源获取电流。
若耦合电流为I C，则由传输线方程可得其中，l为传输线长度，β为相位常数。
因为电源输出电流I1，是激磁电流I P，与耦合电流I C之和，故有I C＝I1－I P。
由以上关系式，可以求出V l、I1和V2、I2的方程式为其中上式表明，一个1：1不平衡一平衡传输线变压器的传输矩阵[A]，是由3个子矩阵组成的：第一个是1：1理想变压器的传输矩阵，第二个是阻抗为Z P的四端网络的传输矩阵，第三个是特性阻抗为Z C、长度为l的传输线的传输矩阵。
传输线变压器
为了实现阻抗匹配， 要求：
D端输出（或输入）信号必须是对地对称的。如果D端信号由一端接地，就需要再加入一个1：1的传输线变压器来完成由不平衡到平衡的转换。
二、功率合成网络
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由上式可得
因为：则：第24页/共 Nhomakorabea7页▲当反相激励时，即 Ea=Eb，uA=-uB
D
A
A
B
B
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几种不同封装形式的射频模块
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作业：
3.103.113.12
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感谢您的观看！
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u2
1：1传输线变压器具有最大的功率输出。但实际上，在各种放大电路中RL正好等于信号源内阻的情况是很少的。因此，1：1传输线变压器很少用作阻抗匹配元件，而更多的是用来作为倒相器，或进行不平衡-平衡以及平衡-不平衡转换。
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传输线变压器的功能
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(2)平衡与不平衡电路的转换
不平衡的输入信号源，得到两个大小相等，对地反相的电压输出。
对地平衡的双端输入信号，得到两个大小相等，对地不平衡的电压输出。
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u1
u1
u2
u2
i2
i1
i1+ i2
(3) 1：4和4：1传输线变压器
1：4传输线变压器是把负载阻抗降为1/4倍以便和信号源相匹配。在负载匹配的条件下，有 u1=u2=u和，i1=i2=i
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1 宽带高频功率放大器
以LC谐振回路为输出电路的功率放大器，由于其相对通频带B/ fo只有百分之几甚至千分之几，所以又称为窄带高频功率放大器。由于调谐系统复杂，窄带功率放大器的运用就受到了很大的限制。
第3讲-高频-部分接入传输线变压器阻
第2章 高频电路基础
2. 宽频带传输线变压器的工作原理
RL
Rs
u1
u2
Rs
us
RL
us (a) 结构示意图
(b) 原理电路图
Rs us
u1 u2
RL
(c) 普通变压器的原理电路
传输线变压器与普通变压器在传输能量的方式上是不相同 的，传输线变压器负载两端的电压不是次级感应电压，而是 传输线的终端端线电压。
图示为一接有声表面波滤波器的预中放电路，滤波器输出 端与一宽带器相接。
图 声表面波滤波器与放大器连接
33 第三讲 部分接入、传输线变压器等
图（a）表示自然结晶体，
图（b）表示晶体的横断。
为了便于研究，人们根据石英
晶体的物理特性，在石英晶体内
画出三种几何对称轴，连接两个
角锥顶点的一根轴Z，称为光轴；
在图（b）中沿对角线的三条X轴，
图2.20 石英晶体的形 状及横断面图
称为电轴；与电轴相垂直的三条Y
轴，称为机械轴。
28 第三讲 部分接入、传输线变压器等
电容减小，阻抗加大。
d
CP a RL CL
b
d
CL
RL CL
b
结论：1、抽头改变时,P改变.
C2 C1 C
L1 L1 L2
2、抽头由低高，等效导纳降低P2倍，QL值提高许
多，即等效电阻提高了 倍，1并联电阻加大，QL
值提高。
P2
6 第三讲 部分接入、传输线变压器等
第2章 高频电路基础
5.电压源/电流源的折合：
若Tr的特性阻抗为R ，则有RA=RB=R RC=R/2，RD=2R
1-3阻抗变换
即
所以
R2 (1 QL )( R1 Rx )
2
1 x2 x1 1 2 Q L1
x2 x2 x1 2 1 x2 1 2 1 2 Q R2 L1
2 当 QL 1 时， R2 ( R1 Rx )QL
x2 x1
这表明串联电路转换等效并联电路后，电抗x2的性质与x1 相同，在QL较高的情况下，其电抗x基本不变，而并联电路的 电阻R2比串联电路的电阻（R1＋Rx）大QL2倍。 串联形式电路中串联的电阻愈大，则损耗愈大，并联形式 电路中并联的电阻愈小，则分流愈大，损耗愈大，反之亦然。 所以两种电路是完全等效的。
（1）接入系数
Vab 接入系数P为抽头点电压与端电压的比 P Vdb 2 2 根据变换前后功率相等 Vab Gs Vbd Gs
V ab 2 GS P 2GS 因此 GS Vbd
2
RS
1 RS 2 P
约等的条件？
Vab Vdb ，故 P 1，即 Rs Rs
结论：当低抽头折合到回路高端时，等效导纳降低p2倍，等 等效电阻提高 1 p 2倍，Q值提高许多。 因此，负载电阻和信号源内阻小时应采用串联方式；负载 电阻和信号源内阻大时应采用并联方式；负载电阻信号源内 阻不大不小是可采用部分接入方式（抽头接入）
（2）电流源的折合
变换前后功率不变 故
I s Vab I s Vbd
Vab I s Is P Is Vbd
即由低抽头向高抽头变化时，电流源减小了P倍。
（3）负载电容的折合
1 1 1 1 2 2 RL 得， 由 RL P CL CL P
因此
P 2CL CL
传输线变压器阻抗变换
0
f0
(2-8)
----广义失谐，则式(2-5)可写成
I
1
I0
12
(2-9)
16
第2章 高频电路基础
回路的通频带（回路带宽） B ----当保持外加信号的幅值
不变而改变其频率时，将回路电流值下降为谐振值的 1/ 2
时对应的频率范围。
令式(2-9)等于 1/ 2 ≈0.707，则可推得ξ=±1，从而可得带
2、谐振时电感和电容中的电流最大，为外部电流的Q倍
IL=IC=ω0CI/G0= QI---电流谐振
当ω<ω0时，感抗小于容抗，整个回 路呈感性阻抗; 当ω>ω0时，整个回路呈 容性阻抗。
图2-8 并联回路中谐振 时的电流、电压关系
25
第2章 高频电路基础
例 2-1 简单并联振荡回路的计算。 设一放大器以简单并联振荡回路为负载，信号中心频率 fs=10 MHz，回路电容C=50 pF， (1) 试计算所需的线圈电感值。 (2) 若线圈品质因数为Q=100，试计算回路谐振电阻及回路带宽。 (3) 若放大器所需的带宽B0.7=0.5 Hz，则应在回路上并联多大电 阻才能满足放大器所需带宽要求?
宽B0.707 或B0.7为
B0.7
2Δf
f0 Q
2Q 2Q f
0
f0
(2-10) 17
第2章 高频电路基础
应当指出，以上所用到的品质因数都是指回路没有外加 负载时的值，称为空载 Q 值或 Q0 。当回路有外加负载时， 品质因数要用有载 Q 值或 QL 来表示，其中的电阻 r 应为考 虑负载后的总的损耗电阻。
4
第2章 高频电路基础
与电容器类似，高频电感器也具有自身谐振频率SRF。在SRF 上，高频电感的阻抗的幅值最大，而相角为零，如图2-3所示。
射频调制第一章传输线变压器阻抗变换
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当传输线上同时存在行波和驻波时，称为行驻波状态。此时，传输线上 各点的电压和电流幅度和相位都呈现周期性变化。
02
变压器基本原理与分类
变压器工作原理简介
电磁感应原理
变压器利用电磁感应原理，通过交变磁场实现电能传输和电压变换。当原边绕组 通以交流电流时，产生交变磁通，从而在副边绕组中感应出电动势，实现电压的 变换。
无限大与有限大
理想变压器假设原边和副边的电感都是无限大，而 实际变压器的电感是有限的，这会导致变压器的电 压变换比和效率受到频率的影响。
03
阻抗变换技术及应用
阻抗匹配概念及意义
阻抗匹配定义
阻抗匹配是指负载阻抗与激励源 内部阻抗互相适配，得到最大功 率输出的一种工作状态。
阻抗匹配意义
在射频调制中，阻抗匹配对于提 高信号传输效率、降低信号反射 和损耗具有重要意义。
射频调制第一章传输线变压器 阻抗变换
目
CONTENCT
录
• 传输线基本理论 • 变压器基本原理与分类 • 阻抗变换技术及应用 • 传输线变压器设计与实现 • 射频调制系统性能评估 • 总结与展望
01
传输线基本理论
传输线方程及其解
传输线方程
描述传输线上电压和电流变化规律的方程，包括波动方程和电报 方程。
04
传输线变压器设计与实现
设计目标与方法
设计目标
实现高效率、宽频带、低损耗的传输 线变压器，满足射频调制系统的要求 。
设计方法
采用传输线理论、电磁场理论和电路 仿真技术，进行传输线变压器的设计 。
关键参数选择与优化
关键参数
传输线特性阻抗、耦合系数、工作频 率、带宽等。
阻抗变换变换的方法和计算
变压器和其阻抗理想变压器是一个端口的电压与另一个端口的电压成正比，且没有功率损耗的一种互易无源二端口网络。
它是根据铁心变压器的电气特性抽象出来的一种理想电路元件。
理想变压器阻抗变换作用的性质由以上的全部叙述可见，理想变压器既能变换电压和电流，也能变换阻抗，因此，人们更确切地称它为变量器。
在电子线路中，常利用理想变压器的阻抗变换作用来实现阻抗匹配，使负载获得最大功率。
1.在电子设备中，往往要求负载能获得最大输出功率。
负载若要获得最大功率，必须满足负载电阻与电源电阻相等的条件，称为阻抗匹配。
但在一般情况下，负载电阻是一定的，不能随意改变。
而利用变压器可以进行阻抗变换，适当选择变压器的匝数比，把它接在电源与负载之间，就可实现阻抗匹配，使负载获得最大的输出功率。
如图，从变压器原绕组两端点看进去的阻抗为从变压器副绕组两端点看进去的阻抗为因为表明：变比为K的变压器，可以把其副绕组的负载阻抗，变换成为对电源来说扩大到K2倍的等效阻抗。
2.假说变压器初级/次级的匝数比为n:1，根据变压器的特性，次级电压为初级的1/n，电流为初级的n倍。
初级阻抗=初级电压/初级电流次级阻抗=次级电压/次级电流=(1/n)初级电压/(n初级电流)=[1/(nn)]初级阻抗。
或者说初级阻抗=(nn)次级阻抗。
这说明，变压器各线圈的阻抗，与线圈匝数的平方成正比。
利用这一特点，可以用变压器不同匝数的线圈来变换阻抗。
最简单的，就是电视机天线，用扁馈线时阻抗是300Ω，接电视机的天线输入端是75Ω，必须用一个阻抗变换插座，其中就是一个铁氧体磁芯的2：1的变压器，将300Ω与75Ω进行阻抗匹配。
3.变压器除了可变压外还可作为一个阻抗变换器件，这在有线广播中经常用到。
变压器的初次级的匝数比n=n1/n2=V1/V2,V1、V2分别是初、次级的电压，n1、n2分别为初、次级的绕组匝数。
又有V1V1=PZ1、V2V2=PZ2 式中P是变压器的功率，Z1、Z2分别是初次的阻抗，所以有Z1/Z2=V1V1/V2/V2=n1n1/n2n2 即变压器的初次级阻抗比等于初次级电压比的平方和等于匝数比的平方。
第一章无源阻抗变换4-2
P2
阻抗变大
问题1：当支路不满足高Q 时? 采用串并联支路互换公式
C2 RL
问题2： 变换网络中引入的电抗如何消除? ——采用并联谐振抵消 所以，部分接入阻抗变换是窄带变换 部分接入的应用 （1）阻抗变换 （2）减少负载对回路Q的影响
问题3：信号源的部分接入
I S RS
V
V2
等效原则：变换前后功率相等
假设Q 的原则：根据滤波要求，设置一个高Q
网络的带宽：由高 Q 决定
当 RL > RS 时，Q2 = Q 当 RL< RS 时，Q1 = Q
例1-3-3：设计一个 型匹配网络，完成源电阻 RS 10
和负载电阻 RL 100 间的阻抗变换。
工作频率 f 3.75 MHz，假设大的一个有载 Qe 4 。
因此匹配网络电容为： C1 93.9PF
C2 199 PF
1.3.3 L网络阻抗变换 特征：① 两电抗元件组成 －－结构形式同 L
② 窄带网络－－两电抗元件不同性质，有选频滤波性能
讨论问题：1. 已知 工作频率 o ，欲将 RL变换为 Rs ，
求：电路结构 和 X S 、X P 2. L 网络的带宽
变压器种类： 空心变压器
磁芯变压器——耦合紧，漏感小( k 1 ) , 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
V1 N1 V2 N2
电流
I1 N2
I2
N1
阻抗
RL'
( N1 N2
)2
RL
磁芯变压器可近似为理想变压器
注意电流方向（负号、图中方向）
第一章功率合成技术资料教程
RLviaa
vb ib
icvc22Rc
2. 由条件：反相输入激励时， ia = －ib ，va＝－vb。得到了ic＝0，id＝2ia＝2ib， 由于vc＝ icRc＝ 0，加上v＝vd＝ idRd，有va＝－vb＝vd。
RLviaa
vb ib
idvd22Rd
3. 当ia 与 ib 不相等时，由v＝vd＝ idRd得到，
va 2ia
Ra 2
其中：RL=(Ra//Rb)
1.4.3 魔T 混合网络
二、功率分配
（1）反相功率分配
功放级接到D端，A、B端接负载电阻Ra 、Rb。
当 Ra Rb R时，从图中可知
ib i id
ia i id
2iibiaic0
i 0 ia ib id
得到： PaPbv2 dmIdm1 2vmIm
上限频率受到绕组电感和匝间分布电容得限制，一般只能达到几十兆。 下限频率受到有限激磁电感量（初级绕组电感量）的限制。
1.4.2 传输线变压器
（2）特点：
I 在始、终端之间的任意位置上的电流和线间电压在幅度和相位上都是不同
II 在无损耗、端阻抗匹配，即 RS＝RL＝ZC，而且在线长
1
l=( 8
1
~ 10
2
1.4.3 魔T 混合网络
四、功率合成电路实例
一级功率分配 二级功率分配 功率放大 一级功率合成 二级功率合成
4:1阻抗变换
二级功率分配
一级功率合成
均采用同相功率合成和同相功率分配
1:4阻抗变换
)λmin
可近似的认为在上限频率范围内的线上：
v1=v2=v
i1 i2 i
第一章 选频网络与阻抗变换 第四节 宽带阻抗变换网络 高频电子线路教学课件
图1.4.1 普通变压器的频率特性
普通变压器的波段覆盖系数
Kd
fmax fmin
几百
由于分布参数影响，频带受限但是由于分布参
数影响，频带受限。
主讲 杨霓清
1.4.1
高频电子线路
1.4.2 传输线变压器 一、传输线变压器的结构
1、传输线(TrammsSion-Line)
如图1.4.3(b)所示。
图1.4.3 普通变压器的等效电路 （b）高频端的等效电路
由图知，频率 f 增加时，分布电容，分布电感及漏电
感的作用使 R L 上压降 2 下降，且 C 与 L S 组成一串联
谐振回路。在谐振频率
fS
2
1 LS C
处输出最大。
主讲 杨霓清
1.4.1
高频电子线路
由以上分析得到的频率响应曲线如图1.4.1（b）所示。
高频电子线路
1.4 宽带阻抗变换网络
1.4.1 引言
一、普通变压器及其特性 1、普通变压器及其等效电路
普通变压器的结构及频率特性如图1.4.1所示。
图1.4.1 普通变压器结构图
主讲 杨霓清
1.4.1
高频电子线路
主讲 杨霓清
高频电子线路
主讲 杨霓清
高频电子线路
在高频端：因为 L 大， L 可以视为开路。其等效电路
所谓传输线(TrammsSion-Line)是指连接信号源和负 载的两根导线，如图1.4.4(a)所示。
在低频工作时，因信号波长远大于导线长度，传输线 就是两根普通的连接线，因此它的下限频率为零。
在高频工作时、因信号波长与导线长度可以比拟，两 导线上的固有分布电感和线间分布电容的影响就不能忽 略，如图1.4.4(b)所示。
电子信息工程技术《变压器阻抗变换》
可见，二次侧级接上负载|2|时，相当于电源接上阻抗为2|2|的负载。变压器的这种阻抗变换特性， 在电子线路中常用来实现阻抗匹配和信号源内阻相等，使负载上获得最大功率。
第三页，共五页。
电工电子技术
再见
第四页，共五页。
内容总结
电工电子技术。电工电子技术。设变压器一次侧输入阻抗为 |1| ，二次侧负载阻抗为 |2| ，那么。变压器的这种阻抗变换特性，在电子线路中常用来实现阻抗匹配和信号源内阻 相等，使负载上获得最大功率
第五页，共五页。
电工电子技术
电子信息工程技术
变压器阻抗变换
第一页，共五页。
变换交流阻抗
设变压器一次侧输入阻抗为 |1| ，二次侧负载阻抗为 |2| ，那么
Z1
U1 I2
将U1
N1 N2入，得
Z1
N1 N2
2
U2 I2
第二页，共五页。
因为
所以
U2 I2
Z2
Z1
N1 N2
2
Z2
K 2 Z2
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符号
使用注意事项 具有一定的插入损耗 输入、输出端应匹配
主要指标（声表面波滤波器）
中心频率 MHz
相对带宽 f / fo 最小带宽 KHz 矩形系数 带外抑制 dB 带内波动 dB 插入损耗 dB
I1
I2
I
影响频带主要因素
低端 L1
高端 C0、R0
2 . 传输线变压器结构与特点
传输线—用来传输高频信号的双导线、同轴线等（当 其线长与传输信号的波长可以比拟时，即称为传输线）
传输线变压器—用传输线（相互绝缘的双导线扭绞在 一起、细同轴电缆）绕制在磁环上而成
（1）.传输线的概念与应用条件
线长 l 与传输信号的波长 可比拟，它传输信号的频率
范围很宽，可以从直流到几百上千MHz.
特性阻抗 ZC ,其值的大小取决于传输线横向尺寸（如，
同轴电缆为：导线粗细、导线间距离、介电常数等）
行波状态 RL ZC ，当传输线端接负载电阻与特性
阻抗相等时，线上传输行波，有最大的传输带宽
输入阻抗 Ri ZC
无损耗
线长 l
8
I1
Ri
V1 I2
V1=V2 、I1=I2
10 ～1500
50%以上 100 1.15 60以上
0.05
6～25
1.5 集成电感
1.5.1 螺旋电感 形状与结构——平面、螺旋 主要参数: （1）电感量 L—— nH级 （2）Q值 —— 较小（< 10） （3）工作频率 （小于自谐振频率）
1.5.2 连接线电感
L
r
C
1.3.6 宽带阻抗变换网络 1. 概述
讨论一种传输线变压器----宽带阻抗变换网络（前已讨论：变压 器是一种应用非常广泛的阻抗变换网络，但它的频带有限）。
理想变压器 ——无损耗、无漏感、初
级电感量 L1无穷
带宽无穷
阻抗变换比
RL'
( N1 N2
)2
RL
实际变压器：
理想变压器 热损耗 RS 漏感 LS 初级电感量 L1 磁芯损耗 R0 分布电容 C0
V2
ZC
（2）.传输线变压器的结构 传输线、高导磁率磁芯、
（3）.传输线变压器传输能量的方式
高频段——传输线方式
低频段——变压器方式
特点：频带宽——高频宽带变压器
（4）. 影响传输线变压器频带的因素
低端：初级线圈电感量 高端：线长 l ？
8
3 . 传输线变压器 的应用 （1）.平衡与不平衡变换
匹配条件 ZC RL
（2）.阻抗变换
传输线变压器实现阻抗变换特点——特定的变换比 14 与 41 阻抗变换
结构：一对传输线变压器＋一根短路线
证明：
RL
VL IL
ห้องสมุดไป่ตู้
V 2I
Rin
Vi Ii
2V I
4RL
匹配条件：
ZC
V I
2RL
1 2
RS
匹配条件一般公式
ZC RL RS
1.4 集中选频滤波器