1.2 窄带无源阻抗变换网络
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通信电子线路重点总结第一章1、一个完整的通信系统应包括信息源、发送设备、信道、接收设备和收信装置五部分。
2、只有当天线的尺寸大到可以与信号波长相比拟时,天线才具有较高的辐射效率。
这也是为什么把低频的调制信号调制到较高的载频上的原因之一。
3、调制使幅度变化的称调幅,是频率变化的称调频,使相位变化的称调相。
4、解调就是在接收信号的一方,从收到的已调信号中把调制信号恢复出来。
调幅波的解调称检波,调频波的解调叫鉴频。
第二章1、小信号调谐放大器是一种最常见的选频放大器,即有选择地对某一频率的信号进行放大的放大器。
它是构成无线电通信设备的主要电路,其作用是放大信道中的高频小信号。
所谓调谐,主要是指放大器的集电极负载为调谐回路。
2、调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。
因此,调谐放大器不仅有放大作用,还有选频作用。
其选频性能通常用通频带和选择性两个指标衡量。
3、并联谐振回路01LC0L10CLCCLCL(C称为谐振回路的特性阻抗)并联谐振回路的品质因数是由回路谐振电阻与特性阻抗的比值定义的,即QR0LCR00LR00CR0回路的越大,Q值越大,阻抗特性曲线越尖锐;反之,00R0越小,Q值越小,阻抗特性曲线越平坦。
在谐振点处,电压幅值最大,当0时,回路呈现感性,电压超前电流一个相角,电压幅值减小。
当相角,电压幅值也减小。
4、谐振回路的谐振曲线分析UUm11(Q2f2)f0时,回路呈现容性,电压滞后电流一个U对于同样频偏f,Q越大,Um值越小,谐振曲线越尖锐一个无线电信号占有一定的频带宽度,无线电信号通过谐振回路不失真的条件是谐振回路的幅频特性是一常数,相频特性正比于角频率。
在无线电技术中,常把Um从1下降到U1ff2(以dB表示,从0下降到-3dB)处的两个频率1和22f0.7的范围叫做通频带,以符号B或Bf2f1f0Q表示。
即回路的通频带为选择性是谐振回路的另一个重要指标,它表示回路对通频带以外干扰信号的抑制能力。
传输线阻抗变换是在电磁传输线中进行信号匹配的一种技术,用于确保信号在传输线上的有效传输和最小反射。
当信号从一个传输线传输到另一个阻抗不匹配的传输线时,就需要进行阻抗变换。
在传输线阻抗变换中,常用的公式是反射系数的阻抗变换公式。
反射系数描述了信号的一部分被反射回原始传输线的比例,而阻抗变换公式可以用来计算反射系数。
假设有两个传输线,第一个传输线的特性阻抗为 Z1,第二个传输线的特性阻抗为 Z2。
当信号从第一个传输线传输到第二个传输线时,我们希望最小化反射,即使得反射系数尽可能接近于零。
阻抗变换公式如下:\[ \Gamma = \frac{Z2 - Z1}{Z2 + Z1} \]其中,Γ表示反射系数,Z1 和 Z2 分别表示两个传输线的特性阻抗。
根据阻抗变换公式,当特性阻抗 Z2 和 Z1 相等时,反射系数为零,即不存在反射。
这种情况下,两个传输线之间达到了完全匹配,信号可以无反射地传输。
当 Z2 大于 Z1 时,反射系数为正值,表示部分信号会反射回第一个传输线。
当Z2 小于 Z1 时,反射系数为负值,同样表示部分信号会反射回第一个传输线。
在这两种情况下,阻抗变换可以减小反射并优化信号传输。
为了实现阻抗变换,可以使用不同的技术和元件,例如阻抗转换器、阻抗匹配网络等。
这些技术和元件可以根据特定的设计要求来选择,以实现所需的阻抗变换效果。
需要注意的是,阻抗变换公式仅适用于单频率的情况。
在实际应用中,需要考虑传输线的特性阻抗随频率的变化,以及多频率信号的传输。
针对复杂情况,可能需要使用更高级的技术和工具进行阻抗匹配和变换。
综上所述,传输线阻抗变换公式是用于计算反射系数的一种公式,用于在阻抗不匹配的传输线之间实现信号的匹配和传输。
该公式可以帮助工程师在电磁传输线设计中进行阻抗变换的计算和优化。
第1章绪论1.1 教学基本要求一、了解“高频电子线路”课程研究的主要内容和特点。
二、掌握无线电发送设备、接收设备的基本组成、简单工作原理。
三、建立无线电信号的发送与接收的初步概念。
四、了解通信的传输媒质,无线电信号的传播方式。
1.2 重点、难点接收设备、发送设备的组成框图及其简单的工作原理、工作波形、各部分的作用。
1.3 教学主要内容与重点、难点剖析一、主要教学内容“高频电子线路”讨论的主要内容通信系统组成,通信系统根据信道分类无线通信系统发送设备的主城框图及简单工作原理接收设备的组成及简单工作原理无线电信号的划分及传播方式。
二、重点、难点剖析“高频电子线路”课程是电子信息、通信等专业的一门技术基础课。
研究的主要内容是以通信系统为主要对象,研究构成发送设备、接收设备的各单元电路,典型线路的工作原理。
本课程讨论的功能电路的工作频率范围在几百千赫至几百兆赫的高频频段,主要特点是电路负载不再是纯电阻,而是以RLC谐振回路作负载,利用有源器件(晶体管、场效应管或集成电路)的非线性特性实现电路的各种功能,由于电路工作在高频频段,所以有源器件的极间电容不能忽略,研制电路时必须考虑分布电容对电路的影响。
分析电路的"功能",通常是利用电路的输入信号和输出信号的数学表示式、波形和频谱来实现,所谓电路的"功能"。
是指基本电路能够完成的信号传输和信号变换处理的具体工作任务。
当然,对于同一功能电路,可以用不同的器件和不同的电路形式构成,但功能电路的功能和输入信号、输出信号的频谱关系是不会变的。
1、无线通信系统(1)无线通信系统的基本组成(2)声音是如何通过自由空间传到远方的?(3)无线电发送设备组成框图交变的电振荡可以利用天线向空中辐射出去,为何不能将交变的音频信号通过天线直接向空中辐射?(A)高频部分的作用(B)调制的概念(4)无线电接收设备组成框图最简单的接收机方框图及工作原理。
阻抗变换几乎每本介绍与高频相关的书都会涉及到阻抗变换这个概念,但大都只是蜻蜓点水,介绍得都不太详细,而且对于阻抗变换的计算也一直是困扰大家的一个问题,我在这里针对这个问题谈谈自己的理解;阻抗变换网络的种类很多,在这里我重点说一下抽头式、L型、π型、T型阻抗变换网络。
说一下他们的区别与联系。
以下图片除去信号源及内阻和负载后,剩下的才是L型网络的庐山真面目;L型()a()b()c()d()e()f()g()hL 型网络是最基本的阻抗变换网络,它分为两类:第一类即网络中电感和电容都有(即上图前四个),这些基本单元可以再搭建出各种T 型网络,π型网络甚至更为复杂的滤波匹配网络;第二类是只含有电容或电感(即上图后四个),这些是抽头式阻抗变换网路的主要构成部分,也参与组成T 型或π型网络等;以上L 网络进行阻抗变换的根基都是串并联阻抗互换公式;串并联阻抗互换公式书本上都会有比较详细的介绍;这里就不再赘述;第一类L 型阻抗变换如图(a ):要将信号源内阻Rs 与负载RL 匹配计算过程如下。
已知:将信号源Rs 与负载RL 在频率为f 时进行匹配;解:第一类L 型网络在在进行阻抗变换时,为了达到阻抗匹配,那么左边的电抗与电阻的品质因数应当与右边的电抗与电阻的品质因数相等,否则无法达到匹配。
如图左边的Rs 与L 串联,由串联转换为并联的阻抗变换公式知;()2211L L LZ Rs R Rs Rs Q R ⎡⎤⎛⎫+=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦+= 即 则:1LR Q Rs=- 然后可求得:LR Zc Q=L Z Rs Q =• 则:12C Zc f π=•2LZ L fπ=一旦知道了Rs 和RL ,那么两边的品质因数便确定了,那么匹配网络的带宽也便确定了,它是窄带变换网络,此网络只可以使得小的Rs 与大的RL 相匹配,反之则不行。
因为10RLRs->。
其他三种的计算方式与此相同,这里就不再赘述。
()a第二类L 型阻抗变换如图(b ),这是典型的抽头式阻抗变换网络,也可以把它看成π型阻抗变换网络,而其中最重要的部分便c1与c2构成第二类L 型阻抗变换网络。
阻抗变换器及其应用1 概述1.1 阻抗变换器的研究意义及研究现状社会的发展和科学技术的进步推动着电力工业的不断发展,而电力工业的发展又离不开电工和电子科学技术的革新。
近年来,随着近代电路理论和电工电子技术的日益成熟,电子电路的微型化、片型化和集成化成为研究重点,许多种新型元件已被学者广泛研究并取得了一定的成绩。
阻抗变换器就是其中之一。
它不但已在理论上有所突破,在实践上也有很重要的意义。
阻抗变换器的研究是近年来国内外十分活跃的研究课题之一,主要围绕着阻抗变换器的实现方法以及在微波电路中的应用为主。
包括有源滤波器、电子调谐、并网逆变等方面的应用,都已取得了具有实际意义的成绩。
在实际应用中,负阻抗变换器的应用较为广泛,也是学者们主要研究的方向,主要由于它的特性适用于有源网络的应用。
1.2 阻抗变换器概述阻抗变换器作为一种阻抗匹配结构,已经成为微波射频电路以及最大功率传输系统中的基本部件,被广泛应用于各种微波电路和天线系统中, 对提高系统的性能起着十分重要的作用。
阻抗变换器即实现负载阻抗到输入阻抗的变换,作用是解决微波传输线与微波器件之间的阻抗匹配。
所谓阻抗匹配,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,反映了输入电路与输出电路之间的功率传输关系。
它常见于各级放大电路之间、放大器与负载之间、测量仪器与被测电路之间、天线与接收机或发信机与天线之间等。
当电路实现阻抗匹配时,将获得最大的功率传输;反之,当电路阻抗失匹时,不但得不到最大的功率传输,还可能对电路产生损害。
例如,扩音机的输出电路与扬声器之间必须做到阻抗匹配,不匹配时,扩音机的输出功率将不能全部送至扬声器,由此可见阻抗变换器对于阻抗匹配是十分重要的。
阻抗变换器可分为广义阻抗变换器(GIC)和广义阻抗逆转器(GII)。
其中,广义阻抗变换器(GIC)可分为正阻抗变换器和负阻抗变换器,而负阻抗变换器又有电流反向型和电压反向型之分;广义阻抗逆转器(GII)可分为正阻抗逆转器和负阻抗逆转器,负阻抗逆转器又有电流反向型和电压反向型之分。