l型匹配电路（集总单元匹配网络设计基础介绍）


【资料图】

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RS + jX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）：

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 <RS则需要通过增加串联电阻来增加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：

关键词： l型匹配电路 集总单元匹配网络设计基础介绍