121.9 pF
高频电路 (1) R2<R1 的L型匹配网络
例3-1 已知谐振功放的工作频率10 MHz、
R1
us
X2 X1
R2
输出电阻Ro=280 欧，负载天线的阻抗 RL=50 欧，计算L型匹配网络参数值
解 ： （ b ） 设 X 2为 容 抗 ， X 1为 感 抗
Q= RO 1 280 1 2.145
Q 1>
R1 R2
1，
或
Q 1= 2 Q 1L = 2
f 2 f 0.7
R inter
R2
1
Q
2 2
;X
P2
R2 Q2
;X
S2
Q 2 Rinter
R inter
R1
1
Q
2 1
; X P1
R1 Q1
;
X
S1
Q 1R inter
Q1=
R1 1; R inter
Q2=
R2 1; R inter
X
P1
对信源电阻R1和负载电阻R2的大小关系有限制R2 > R1
先 选 定 Q 2 （ R 2R 1 ） - 1 ， 从 负 载 一 端 开 始 计 算
高频电路 п型匹配网络的6种电路形式和特点
XSC
XSC1
XSL2
R1
XPC2 XPL
R2
R1
us
us
R2
XPL
Rinter XPC2
(e)
п型网络变成两个L型网络
R1 ; X Q1
S1
Q 1Rinter ;
X S X S1 X S2
X P2
R2 Q2
;
X
S2
Q 2 R inter ;
X S X S1 X S2
高频电路
п型匹配网络的6种电路形式和特点
XSL
XSL1
XSL2
R1
R2
R1
us
XPC1 XPC2
us
XPC1
R2
Rinter XPC2
(a)
п型网络变成两个L型网络
=1 .8 4 6
Q1=
R1 1 R inter
2 0 1 3 .1 3 6 1,8 4 6
X C2
R2 Q2
120 8
15.0
C2
2
1 fX C2
2
1 5 106 15.0
2122 pF
X L 2 Q 2 Rinter 8 1.846 14.768
L2
X L2 2 f
1 4 .7 6 8 2 5 106
0.47
X C1
R1 Q1
20 3 .1 3 6
6 .3 7 8
1
1
Cห้องสมุดไป่ตู้1 2 fX C1 2 5 1 0 6 6 .3 7 8 4 9 9 1 p F
X L 1 Q 1Rinter 3 .1 3 6 1 .8 4 6 5 .7 8 9
L1
X L1 2 f
5 .7 8 9 2 5 106
仅几Ω
高频电路 级间耦合匹配网络举例
对级间耦合匹配网络，其负载是下一级功率放大器的输 入阻抗。为保证级间功率放大器在其负载变化时，仍能向 下一级提供平稳的输出电压，应选取级间功率放大器工作 在过压状态。
R1是保证T1工作在过压状态所需的最佳电阻，Co=2Cob （T1的输出电容），R2是T2的输入电阻。
Q 2 R2 X 2
R1
X1 X2
us
R1
X1
R2
us
X 2
R 2
R 2
R2
(1
Q
2 2
)
X
2
X 11
2
Q
2 2
X1、X2 是电抗，且两者电抗性质相反，一个是感抗,另一
个必须是容抗。阻抗匹配要求满足：
X 1 X 2 1 X 1 2 Q 2 2 ,R 1 R 2 1 R Q 2 2 2 ,Q 2 X R 2 2 X R 1 1 Q 1 Q
R2
us
us
п型网络变成两个L型网络
Q2
R2 Rinter
1、Q1
R1 1 Rinter
整个型网络的带宽由Q1、Q2共同决定，但最大的Q值可用来估算网络带宽。
因此在设定Q值时，可以根据带宽要求设定最大的那个Q值。
当R1>R2时，Q1>Q2，应选Q1从R1端开始进行网络参数计算； 当R2>R1时，Q2>Q1，应选Q2从R2端开始进行网络参数计算
据L型网络的变换关系，由XP2和XS2组成的L型网络的Q2
R2 1 Rinter
由XP1和XS1组成的L型网络的Q1
R1 1 Rinter
Q1、Q2可根据匹配网络的技术要求，由设计者自定
高频电路
п型匹配网络参数计算
XS
XS = XS1+XS2
XS1
XS2
R1
XP1 XP2
R2
R1
XP1
XP2
Rinter
高频电路
输出匹配网络举例
匹配网络
R p 输出匹配网络模型
希望在负 载天线上 输出最大
功率
RL
使负载阻抗与放大器所需要最佳阻抗匹配，即将 负载阻抗转换为放大器所需要最佳阻抗（临界状态）
抑制工作频率范围以外的不需要的频率，即滤波 作用
高频电路
为了输出得到最高输出功率，功率放大器应工作于临界 状态。
R1是保证T工作在临界状态所需的最佳电阻，Co=2Cob，
Q= RO 1 280 1 2.145
RL
50
L X 2 RL (RO RL ) 50(280 50) 107.238
L
1 0 7 .2 3 8
2 10 106
1.71
1
C
X1
RO
RL 280 RO RL
5 0 1 3 0 .5 5 1 280 50
C
2
1 10 106 130.551 F
RL2
Us2 2RLr r2
RL
r
(RL
Us2 r)2 4RLr
RL
(RL
Us2 r)2
4r
RL
在 U s ， r 一 定 ， 当 R L r ， P Ro m La x U 4 r s 2最 大
交流 us Usmcost,当 RLr时 ,
负 载 压 降 uRL 1 2UsmcostURLmcost
XSC
XSC1
XSC2
R1
R2
R1
us
XPL1 XPL2
us
XPL1
Rinter XPL2
R2
(b)
п型网络变成两个L型网络
串联支路用相同性质的两个电抗串联等效
对信源电阻R1和负载电阻R2的大小关系没有限制
Q （ R 大 R 小 ） - 1 ， 选 R 1 、 R 2 电 阻 值 大 的 一 端 开 始
1. 匹配网络在电路中的功能 ①滤波功能，保证负载获取工作频率的功率，抑制工作
频率以外的谐波分量及干扰。
②阻抗匹配，将信号功率传送到负载上去
输入匹配网络举例
高频电路
一个给定的信号源，当负载电阻跟信号源内阻相等时，负
载可获得最大输出功率，这就是常说的阻抗匹配之一。
直流 Po
Us2 (RL r)2
RL
Q值 是 确 定 的 ， 不 能 任 意 选 择
③
整
个
L型
匹
配
网
络
同
时
接
有
R1和
R
，
2
L型
匹
配
网
络
的
总
有
载
品
质
因
数
QL
1 2
Q
L型
匹
配
网
络
的
通
频
带
宽
2 f 0.7
f QL
④ 缺 点 ： 在 R1和 R 2确 定 后 ， Q 值 不 可 任 意 选 择 ，
有可能不能满足滤波性能的要求
高频电路
3. п型匹配网络
2
Pomax
Us2m 8r
=Pomax
URLm 2RL
高频电路
高频功率晶体管的输入阻抗实数部分的数值通常只有几Ω， 而信号源的内阻比晶体管的输入电阻要高。为了使信号源的功率 有效地加到高频功率晶体管的发射结上，可采用输入匹配网络来 实现高频功率晶体管的输入电阻与信号源内阻的匹配。
其中电感L1的品质因数在大功率电路中取QL=2~10，R2是T 的 输入电阻。
RL
50
1 C
X2
RL (RO RL )
50(280 50) 107.238
C
1
F 148.4 pF
2 10 10 6 107.238
L X 1 RO
RL 280 RO RL
50 130.551 280 50
L 130.551 2.08 2 10 106
高频电路 （2） R2>R1 的L型匹配网络
高频电路 3.4.2 匹配网络原理与计算
根据谐振功率放大器在发射机中所处位置的不同，常 将谐振功率放大器所采用的匹配网络分为输入、级间耦合、 输出三种匹配电路。
输入匹配网络用于信号源与谐振功率放大器之间；
输出匹配网络用于输出级与负载（天线）之间；
级间耦合匹配网络用于高频功率放大器的推动级与输 出级之间。
XS
XS = XS1+XS2
XS1
XS2
R1
XP1 XP2
R2
R1