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1.2 窄带无源阻抗变换网络. 在并联谐振回路中，为了减少负载 和信号. 源内阻. 对选频回路的影响，保证回路有高的. 外，还可以. 值，除了增大 负载. 和信号源内阻. 采用阻抗变换网络。. 阻抗变换的目的： 将实际负载阻抗变换为前级网络所要求的最佳负载值，即获得最大功率输出。. 1.2.1. 电流式中的负号表示. 实际方向与参考方向相反。. 1.2.1 变压器阻抗变换. 变压器为无损耗的理想变压器，则变压器初级、次级电压和电流的关系为. 图 1.2.1 变压器阻抗变换器. 由于变压器初级、次级消耗的功率是相等的，可得初、次级电阻的关系为.
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1.2 窄带无源阻抗变换网络 在并联谐振回路中，为了减少负载 和信号 源内阻 对选频回路的影响，保证回路有高的 外，还可以 值，除了增大负载 和信号源内阻 采用阻抗变换网络。 阻抗变换的目的：将实际负载阻抗变换为前级网络所要求的最佳负载值，即获得最大功率输出。 1.2.1
电流式中的负号表示 实际方向与参考方向相反。 1.2.1 变压器阻抗变换 变压器为无损耗的理想变压器，则变压器初级、次级电压和电流的关系为 图1.2.1 变压器阻抗变换器 由于变压器初级、次级消耗的功率是相等的，可得初、次级电阻的关系为 1.2.1
1.2.2 部分接入进行阻抗变换 一、自耦变压器电路： 设变压器理想无损耗。 若回路品质因数足够大（ ），回路处于谐振 或失谐不大时，则利用功率相等的概念，可以证明 式中n为变压器的变比，称之为接入系数，且 图1.2.2 自耦变压器电路 （a）实际连接电路 （b）等效电路 1.2.2
二、电容分压式电路 图1.2.3 电容分压式电路 （a）实际连接电路 （b）等效电路 可以证明 负载两端的电压与信号源的端电压之间的关系为 等效负载 其中接入系数 1.2.2
三、电感分压式电路 图1.2.4 电容分压式电路 （a）实际连接电路 （b）等效电路 结论： （当 时）采用部分接入方式时，阻抗从低抽头向高 抽头转换时，等效阻抗（ ）将增加 ，增强的倍数是 。 若进行电流、电压转换时，其变比为 ,而不是 。 1.2.2
如图1.2.5所示（a）、（b）电路中，电压、电流之间的关系为如图1.2.5所示（a）、（b）电路中，电压、电流之间的关系为 图1.2.5 电源转换 显然，电路采用部分接入方式时，通过合理选择抽头位置（即 值），可将负载变换为理想状态，达到 阻抗匹配的目的。 1.2.2
例1.2.1 电路如图1.2.6所示。试求输出电压 的表达式及回路的带宽。忽略回路本身的固有损耗。 图1.2.6 例1.2.1电路图 解：设回路满足高 的条件，由 图知，回路电容为 谐振角频率为： 电阻R1的接入系数 等效到回路两端的电阻为 1.2.2
回路谐振时，两端的电压 与 同相，电压振幅为 所以回路两端的电压 输出电压 回路品质因数 回路带宽 通过计算表明满足高 的假设，而且也基本满足 远大于1的条件。由上述计算知， 与 同相位，实际上 由于 对实际分压比的影响， 与 存在一个小的相移。 1.2.2
图1.2.7 串、并联阻抗的等效变换 1.2.3 其他形式的阻抗变换网络 图1.2.7（a）中 一、阻抗的串、并联等效转换 图1.2.7（b）中 1.2.3
若使 ，必有 或 且 于是可以得到： 当 时 1.2.3
LC选频匹配网络有L型、T型、 型等多种连接形式。 常用的L网络如图1.2.8中 (a)、（b）所示，由串联支路电抗元件 和并联支路电抗元件 组成。若已知源 阻抗为 ，负载阻抗为 ，它们均为纯电阻，电路工作 频率为 。可将负载阻抗 变换为源阻抗 ，并可求出 匹配网络的L、C值。 图1.2.8 两种L匹配网络 二、LC选频匹配网络 1、L型选频匹配网络 1.2.3
将串联支路的 与 变换为并联支路的 和 后，电抗 和电抗 在工作频率 处并联谐振，即 ，再使 ,则可达到阻抗变换目的。因此，为了达到谐振， 图1.2.9L匹配网络设计 (a) 大于 的L匹配网络设计 （b） 小于 的L匹配网络设计 （1）、L型匹配网络的选择与元件计算过程 L网络的串联支路电抗与并联支路电抗必须异性质。如图1.2.9中 (a)、（b）所示。 1.2.3
图（a）中 因此，在设计L网络时，首先由已知的 以及式 ，求出 然后，由式 求得 由工作频率可进一步求出电感L和电容C。 1.2.3
由于此L网络仅在工作频率 处并联谐振，电抗抵消， 完成了两电阻间的阻抗变换，因此它是一个窄带阻抗变换网络。 在此变换中，为使式 有效，必须 ＞ 由此可见，选用图1.2.9（a）所示的L网络，通过将串联支路变换为并联支路的方法进行阻抗变换的条件是 1.2.3
当 时，则可选用图1.2.9(b)所示的 L网络。具体 < 分析见图1.2.9 (b) 所示。先将并联支路的 串联支路 与 ，再让电抗 和电抗 在工作频率 处并联谐振，电抗抵消，并使 = 变换为 从以上设计过程知，L匹配网络支路的 ，实现了阻抗变换。 值可以表示为 以上分析过程与部分接入进行阻抗变换不同，L网络阻抗变换并不要求 。
例1.2.2 已知信号源内阻 ＝12Ω，串有寄生电感 LS＝ 1.2nH。负载电阻为 58Ω，带有并联的寄生电容 CL=1.8PF，工作频率为f＝1.5GHz。设计L匹配网络，使信号源与负载达共轭匹配。 解： 本例采用先将信号源端的寄生电感和负载端的寄生电容归并到L网络中进行设计的方法。由于 则L网络选用图1.2.9（b）所示的形式。计算步骤如下： 计算Q值 1.2.3
计算L网络并联支路电抗： 计算L网络串联支路电抗： 则电容： 电感： 实际L网络的电容: 实际L网络的电感: 1.2.3
L型匹配网络的带宽由 值决定，而其 值是不能选择的， 是由式 确定的，而此 值就是它的串联 臂 与 或并联臂 与 的 值。对于整个L网络，由于 它同时接有源电阻 和负载电阻 ，又 故网络的总有载 为 （2）L型匹配网络的带宽 而3dB带宽为 1.2.3
2、Π型和T型变换网络 图1.2.10 Π型滤波网络的等效变换过程 图1.2.10（a）为Π型变换网络。分析时，可以将串臂的电抗 分成两部分，构成两个L网络， 如图1.2.10 (b) 所示。 常见的Τ型网络如图1.2.11所示。 1.2.3
图1.2.11 常用的Τ型滤波匹配网络 在Τ型滤波匹配网络的分析中，可以将并臂的电抗分成两部分，构成两个L网络。 1.2.3
