通信(高频)电子线路：第3章-选频网络1

*第3章选频网络3.2串并联阻抗的等效互换3.3信号源与负载对回路的影响3.4阻抗变换电路3.5耦合谐振回路3.1LC选频网络*3.1LC选频网络

*3.1.1选频网络的基本特性

要求选频电路的通频带宽度与传输信号有效频谱宽度相一致。理想的选频电路通频带内的幅频特性fof1f22Δf0.72Δf0.1理想实际α(f)=H(f)/H(fo)f0.40.60.81.00.20通频带外的幅频特性应满足

理想的幅频特性应是矩形，既是一个关于频率的矩形窗函数。

矩形窗函数的选频电路是一个物理不可实现的系统，实际选频电路的幅频特性只能是接近矩形定义矩形系数K0.1表示选择性：2Δf0.7称为通频带：显然，理想选频电路的矩形系数K0.1=1，而实际选频电路的矩形系数均大于1。*3.1.1选频网络的基本特性

另外，为不引入信号的相位失真，要求在通频带范围内选频电路的相频特性应满足

即理想条件下信号有效频带宽度内的各频率分量都延迟一个相同时间τ，这样才能保证输出信号中各频率分量之间的相对关系与输入信号完全相同。φo+π/2φ(f)f-π/20-φofof1f22Δf0．7理想实际

实际选频回路的相频特性曲线并不是一条直线，所以回路的电流或端电压对各个频率分量所产生的相移不成线性关系，这就不可避免地会产生相位失真，使选频回路输出信号的包络波形产生变化*RpLCRSiSRLCRSiS3.1.2LC选频回路

RLCRSuS*RLCRSiS3.1.2LC选频回路ZPRLCRSuSZS*RLCRSuSRLCRSiS3.1.2LC选频回路RpLCRSiS由于，0X=

即，0wC1L0w-=0（呈纯电阻，且取最小值）*RLCRSuSRpLCRSiS3.1.2LC选频回路+ui-ii*RLCRSuSRLCRSiS返回*RLCRSuSRLCRSiS其中：o2QwwDx=

称广义失谐*电感性电容性电容性电感性RpR*RpLCRSiSiiiCiRiL+ui-RLCRSuS+uC-+uL-ii+ui-+uR-6

谐振时电压与电流的关系*Q2>Q1Q11OQ2或OQ1Q2或同样定义并联（串联）谐振回路端电压（电流）的相位为7．谐振曲线*11*概论列表P853.4**3.2

串并联阻抗的等效互换

LC串、并联谐振回路在高频率低阻负载工作时，难以达到良好的阻抗匹配与选频作用，因此还必须采用这类电路的变形电路，其设计基础是串、并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换。为了分析电路的方便有时需要将（a）转换为（b）的等效形式。AB（a）BA（b）电路工作频率，从AB端看进去的阻抗（或导纳），与从AB端看进去的阻抗（或导纳）相等。式中：*3.2

串并联阻抗的等效互换AB（a）BA（b）由（a）图得：由（b）图得：要使，必须满足：*3.2

串并联阻抗的等效互换AB（a）BA（b）由（a）图得：由（b）图得：要使，必须满足：式中：*所以，当Q1时，有：

结论1：串联电路转换成等效并联电路后，电抗与性质相同，当Q值较大时，电抗X基本不变；而并联电路的电阻比串联电路的电阻大倍。说明：串联电路的有效品质因数也等效于并联电路的比值。串、并联电路的品质因数:*[例]：abLRCab

结论2：并联于回路两端的电阻越大，就相当于串联于电感支路中的电阻R越小，回路的Q值就越高；并联于回路两端的电阻越小，就相当于串联于回路中的电阻R越大，回路的Q值就越低。*RpLCRSiSRLRLCRSuSRL3.3信号源与负载对回路的影响*RpLCRSiSRLRLCRSuSRL3.3信号源与负载对回路的影响*1.对串联谐振回路的影响+-RCL回路等效品质因数为：有载Q值空载Q值所以，和的接入，使回路的等效Q值下降。

（2）当负载电阻不止一个时，需将有关电阻合成一个，再计算。结论：（1）考虑、后，串联谐振回路的选择性变差，通频带加宽。串联谐振回路适用于很小（恒压源）和负载电阻不大的情况，这样才能使不至于太低，使回路有较好的选择性。*2.对并联谐振回路的影响考虑信号源、内阻和负载电阻时，并联谐振回路的等效电路如下图：*其中：所以：而（1）同串联谐振类似的分析：与串联谐振相反，并联谐振通常适用于信号源内阻很大（恒流源）和负载电阻也较大的情况，这样较高，可以获得较好的选择性。（2）计算，需将负载电阻合并成一个，再进行计算。因为则：*信号源与负载对回路的影响：（1）信号源与负载的接入使回路的等效Q值下降；（2）信号源内阻和负载电阻常常是不相等的，即信号源与负载不匹配，使得负载得到的功率可能很小；（3）信号源输出电容和负载电容影响回路的谐振频率。*3.4阻抗变换电路折合到1、2两端的等效电阻所得的功率应与负载所获功率相等。1.变压器耦合阻抗变换电路不考虑M（P代表功率）所以即变比为：其中所以

称为接入系数/变换系数/分压比，一般p<1.

称为接入系数/变换系数/分压比，一般p<1.折合到1、2两端的等效电阻所得的功率应与负载所获功率相等。*3.4阻抗变换电路1.变压器耦合阻抗变换电路不考虑M（P代表功率）所以即变压比为：其中所以*2.回路抽头的阻抗变换L2L1CL2L1CRLC2C1LLC2C1RL2.1常用的抽头振荡回路*iSRSL1C2C1RLiSRSL2L1C2C1RLabbacdcdL2LCRL'RS'iS'LCRL'RS'iS'abab2.2

等效电路：在电路的定量分析中常把部分接入的外电路等效到并联回路两端。等效原则：功率相等*++--1232.3电感分压阻抗变换电路其中：即：不考虑互感M，++----123M*2.4电容分压阻抗变换电路+++----112233同理：其中*例1：1231231.或（1）有（2）2.或3.或

通过P的变化实现阻抗变换，P越小，越大；P越大，越小。*123123CC对g而言,较小,则R变大,Q变大.所以:对而言,当发生变化,乘后大大减小变化值.*例2.对电流源的折合证明：于是有：CC

L

Laaccb*例2.对电流源的折合证明：于是有：CC

L

Laaccb

结论：（电路的等效变换关系及推广应用）

1.低端阻抗是高端阻抗的一部分。

2.高端导纳是低端导纳的一部分。

3.高端电流是低端电流的一部分。

4.低端电压是高端电压的一部分。*ab例3daCb(容性)(感性)因为可忽略,谐振时

,所以

为电感的损耗电阻,一般可以忽略.所以Rda+-C+-b由电路图可知:存在两个谐振频率:串联谐振频率和并联谐振频率.X所以:,>>π或或π*ab例3daCb(容性)(感性)因为可忽略,谐振时

,

为电感的损耗电阻,一般可以忽略.Rda+-C+-b所