L型匹配电路的基本设计流程 l型匹配电路


l型匹配电路(L型匹配电路的基本设计流程)
匹配源端和负载端阻抗的示意图
我们可以如下分析图9.1(b)的电路:因为我们知道 , 为了满足匹配条件 , 并联组合(jB//RL)的总阻抗应该是RSjX的复共轭 , 我们可以写:

从等式(9.2.1)我们得到RS和X与RL和B的关系如下:

和:



回顾前面的公式(1.6.5) , 我们注意到RL和B的并联组合的无载Q由Q = B*RL给出 。因此 , 我们可以用并联组合的Q值来表示方程(9.2.2)和(9.2.3) , 如下:

和(忽略符号):

从等式(9.2.4)中我们注意到:

公式(9.2.6)意味着只有在RL / RS> 1时才能获得Q的实际值 。如果不是这种情况 , 那么我们需要反转图9.1(b)中X和B的位置 , 换句话说B与源并联放置 , 而不是与负载并联 。我们可以应用完全相同的设计程序 , 只将源视为负载 , 反之亦然 。因此 , 我们可以用覆盖RS和RL的任何值的形式写出等式(9.2.6):

【L型匹配电路的基本设计流程 l型匹配电路】其中Rhigh是RS和RL的较高值 , Rlow是两者中较低的值 。直观地理解是:应该放置并联臂的另一种方式是考虑如果RL> RS则需要通过添加并联电阻来减小RL 。另一方面 , 如果RL 我们现在可以设置L型匹配电路的基本设计流程 , 以匹配电阻性负载 , 如下所示:
1.使用公式(9.2.6)计算给定RS和RL的Q值(根据(RL / RS)是大于还是小于1来记录并联臂的方向) 。
2.从以下公式计算B:

3.从等式(9.2.5)计算X.
注意 , 上面步骤2中B的符号可以任意选择 , 因为负载是纯电阻的 , 我们可以自由选择B为电容性或电感性 。
不同之处在于为B选择的电抗类型将决定L型匹配电路是否具有远离中心频率的高通或低通频率特性 。如果选择B的正值(即 , 并联电容) , 则L型匹配电路将具有低通特性 。如果选择B的负值(即 , 并联电感) , 那么L型匹配电路将具有高通特性 。
我们现在将定义两种类型的L匹配网络 , 我们将其称为“类型1”和“类型2” , 具体取决于并行元素相对于负载的位置 , 如图9.2所示 。基于前面的讨论 , 很明显“类型1”和“类型2”分类本身是任意的 , 因为它取决于我们对“源”和“负载”的定义 , 它们可以随意互换 。但是 , 为了清楚起见 , 我们将坚持使用这个术语 。

通常 , 负载和源的阻抗将是复的 。我们可以概括上述技术来覆盖复杂的ZL和ZS , 如图9.2所示 , 首先仅考虑ZL和ZS的电阻部分 , 然后将电抗部分吸收到最终的匹配部件X和B中 。
为简单起见 , 我们将分析限制在最常见的情况 , 即我们需要将复杂负载ZL与系统特性阻抗Zo匹配 。如前所述 , 是否使用类型1或类型2匹配网络的选择将取决于负载的电阻部分RL和Zo之间的关系 。正如纯电阻负载的情况所示 , 并联元件jB应与RL或Zo中较大者并联放置 , 换句话说:

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