平面倒F天线毕业设计论文

创建时间：2019-7-25 16:47:00

2013 届本科毕业设计(论文)外

文文献翻译

学 院： 物理与电子工程学院

专 业： 电子科学与技术 姓 名： 王小锋 学 号： 050209124

外文出处： Rf Circuit Design——CHAPTER4 (chaper4) 附 件： 外文资料翻译译文

附件:外文资料翻译译文

第四章 射频电路的设计：处理复杂电路的

方法

布朗克.克里斯 著

例1：设计一个输入阻抗为100欧姆、负载电阻为1000欧姆，工作频率为100MHz的电路时，假设直流电压一定可以从输入端到达负载。以下是解决方案： 从输入端到负载的直流路径需要一些接地电感，（由前文）我们可以得到如下公式：

Qs?Qp??9?3

从上文等式4-2（Qs?Xs）可得： Rs1000?1 100Xs?QsRs?3*100

?300ohms（感抗）

然后从式4-3（Qp?Xp）得： RpQp?XpRp（容抗）

1000??333ohms3因此，该电路器件的电感、电容值分别为：

L?Xs??3002?(100*104)

?477nHC?11??Xp2?(100*106)(333) ?4.8PF设计出来的电路如图图4-10所示，注意你所做的准备都是为了设计（前文所给出的）图4-5所示的电路。接下来我们进行分析。

例4-1是为简单情况下的两个阻抗匹配(纯电阻)而设计的，这种情况在现实中很少见。晶体管输入、输出端的阻抗大多非常复杂；因为他们包含阻抗和容易变化的原件。传输线、混频器、天线以及绝大多数的电源和负载在这方面都有相

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同的特性。多数情况下电路总包含一些不稳定的需要另加处理的原件。因此，在一些特例中，我们需要知道如何处理并应用这些寄生电抗原件。

有两种处理复杂阻抗的基本方法：

1. 吸收同化——彻底的将独立电抗原件吸收到阻抗匹配网络中去。这可通

过事先放置互相匹配的原件来使电热电容与寄生电容处于平衡状态，同时使电热电感器和任何寄生电感串联匹配。然后元件估计参数减去寄生参数，同时忽略比估计元件参数小得多的新生元件参数。

2. 谐振——使任意的寄生电抗元件与一个等值反相的电抗元件共振与一个

理想频率。实现这步后，匹配网络设计可以等同与在例4-1中所示的两个纯电阻电路。

当然，上述两种方法可以同时使用。事实上，大多数的阻抗匹配设计可能或多或少都用到了上述两种方式。为了更好的说明问题，让我们看看两个例子。注意，在例4-2中没有一处是曾经提及的共轭匹配。然而，在完成对本章前一节中列出的分析报告进行分析后，你肯定会深信从电源输入端看进去，电路的匹配网络的阻抗是100-j126欧姆，这正好与实现共轭匹配。

很明显，如果寄生元件参数比估计元件参数大，同化方式就不适用了。例如，

4-11中所示的寄生电容值为20pF，我们本不能够添加一个分流电热电容来满足我们所需要的4.8pF的分路电容。在这种情况下，当同化吸收方式不适用，谐振和同化共存的理念便可以适用了。

例4-2和4-3详细介绍了一些设计阻抗匹配电路的理念和方法。在一些准备

和预先计划后，复杂电路间的简单阻抗匹配就可以转换为基本数学的数字计算问题。任何出现在电源和负载中的寄生电抗都可以用匹配网络吸收，或者是用等值反相的电阻与之产生谐振，然后再同化到网络中去。

三元网络匹配

等式4-1显示了前些章节中描述的二元L型电路网络的潜在的缺陷，即一旦Rb和Rp，或者电源和负载的阻抗确定，则电路网络的Q值就确定下来。换而言之，在L型网络中，设计者除了接受电路中既定的Q值外别无选择。当然，这通常是因为电路的电源和负载已经给定的情况下，电路的Rb和Rp值不能被改变的原因。

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然而，在匹配网络中电路Q值的不可变化的现象通常会带来麻烦，在需要窄带宽的电路中表现的尤为突出。三元网络克服了这一缺陷，并能满足窄带高Q值的需要。此外，只要保证电路的Q值高于单独的L型匹配网络的Q值，设计者可以任选适当的值。换而言之，在三元匹配设计中，L型匹配电路的Q值是该电路Q所能取的最小值。

图4-17所示的3元网络因为形状很像希腊字母的π,所以被称为pi网络，图4-18所示它的一个相近网络显然被称为T型网络。Pi网络最适合被描述为两个“背靠背”的被用来使电源和负载与其之间节点处电阻达成匹配的L型网络。如图4-19所示的插图。-Xs1和-Xs2的负的标志是重要的象征。它们仅表示Xs的值与来自Xp1和Xp2的电抗值反相。因此，如果Xp1是个电容，Xs1就必须是一个电感器，反之亦然。同样，如果Xp2是个电感器，Xs2就必须是一个电容，反之亦然。它们不适用于相反的电抗元件。

Pi型电路的设计的每个环节正如前面章节所讲的L型电路的设计。由于要与两个L型电路串联，电路中实际的电阻R值应该小于Rs和Rl中的任意一个，否则，其值可以任意选。

然而多数情况下，电路的R值是由你在设计过程中所计算出来的期望负载Q值决定的。为了我们的目标，这个网络负载Q值将由下式确定：

Q?

RH?1 4-4 R RH = MAX(RS,RL)

R =Rz

尽管这不完全正确，但是它在这类电路设计中是被广泛接受的确定Q值的公式，同时，它确实很接近实践设计。在例4-4中给出了具体设计步骤。

任何如例图4-21所示的电路网络都将都将表现为在100欧姆电源和100欧姆负载之间的阻抗匹配。在设计过程中所选的适用案例必须遵循以下几个原则：

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图4-17 三元pi型网络 图4-18 三元T型网络

图4-19 两个L型网络背靠背组合成的pi网络

1、寄生电抗的消除。 2、需要共振滤波器。 3、需要导通或截至直流电压。

T型网络：

三元T型网络的设计与pi型设计非常相近，所不同的在于，通过两个L型网络，必须实现负载与电源与实际电阻相匹配，并且后者要比前两者都大。这意味着两个L型网络将有如图4-22所示的互相联系的引脚。

在需要高Q分配值的时候，T型网络通常被用于匹配两个低阻抗。T网络的负载Q值由L网络里有最高Q值的部件决定。通过确定，有高Q值并且有最小电阻值的L型网络部件将最终保留下来。记住，最终确定下来的电阻将串联在每个网络的连线上。因此，T型网络的负载Q值为：

Q?R?1 4-5

Rsmall

R =最终电阻

Rsmall=最小的已定电阻

这个公式与先前给出的计算Pi型网络Q值的公式很接近。然而，由于我们翻

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