第2章高頻電路基礎(chǔ)主要內(nèi)容：2.1高頻電路中的元件、器件和組件2.2電子噪聲2.1高頻電路中的元器件基本元件：有源元件（二極管、晶體管和集成電路），無源元件（電阻、電容和電感），無源網(wǎng)絡(luò)（高頻諧振回路、高頻變壓器、諧振器與濾波器等）主要作用：有源元件完成信號的放大，非線性變換等功能。無源網(wǎng)絡(luò)完成信號的傳輸，阻抗變換、選頻等功能。高頻電路中使用的元器件與在低頻電路中使用的元器件基本相同，但是注意它們在高頻使用時的高頻特性。2.1.1高頻電路中的元件1.電阻器一個實際的電阻器，在低頻時主要表現(xiàn)為電阻特性，但在高頻使用時不僅表現(xiàn)有電阻特性的一面，而且還表現(xiàn)有電抗特性的一面。電阻器的電抗特性反映的就是高頻特性。一個電阻R的高頻等效電路如圖所示，其中CR為分布電容，LR為引線電感，R為電阻。CRLRRmnr電阻的高頻等效電路2.電感線圈的高頻特性電感線圈在高頻頻段除表現(xiàn)出電感L的特性外，還具有一定的損耗電阻r和分布電容。在分析一般長、中、短波頻段電路時，通常忽略分布電容的影響。因而，電感線圈的等效電路可以表示為電感L和電阻r串聯(lián)，如圖所示。電感線圈的串聯(lián)等效電路：Lmm

電阻r隨頻率增高而增加，這主要是集膚效應(yīng)的影響。所謂集膚效應(yīng)是指隨著工作頻率的增高，流過導(dǎo)線的交流電流向?qū)Ь€表面集中這一現(xiàn)象，當(dāng)頻率很高時，導(dǎo)線中心部位幾乎完全沒有電流流過，這相當(dāng)于把導(dǎo)線的橫截面積減小為導(dǎo)線的圓環(huán)面積，導(dǎo)電的有效面積較直流時大為減小，電阻r增大。工作頻率越高，圓環(huán)的面積越小，導(dǎo)線電阻就越大。高頻電感器也具有自身諧振頻率(SRF)。在SRF上，高頻電感的阻抗的幅值最大，而相角為零，如圖所示。SRF角相與抗阻角相與抗阻在無線電技術(shù)中通常不是直接用等效電阻r，而是引入線圈的品質(zhì)因數(shù)這參數(shù)來表示線圈的損耗性能。品質(zhì)因數(shù)定義為無功功率與有功功率之比上C_無功功率一有功功率設(shè)：流過電感線圈的電流為I，則電感L上的無功功率為I2①L而線圈的損耗功率，即電阻r的消耗功率為I2r，故由式(2.1.1)得到電感的品質(zhì)因數(shù)12①L_M12r~~r~

Q值是一個比值，它是感抗3L與損耗電阻r之比，Q值越高損耗越小，一般情況下，線圈的Q值通常在幾十到一二百左右。3電容由介質(zhì)隔開的兩導(dǎo)體即構(gòu)成電容。示。理想電容器的阻抗1/（j?C）,如圖2-ro=2nfo作頻率小于自身諧振頻率，呈容性，工作頻率大于自身諧振頻率，呈感性。Rlr^iC-TYW>|0C0)一個電容器的等效電路卻如圖（a）所2（一個電容器的等效電路卻如圖（a）所2（b）虛線所示，其中,f為工作頻率,(b)電容器的高頻等效電路（a）電容器的等效電路；（b）電容器的阻抗特性在分析一般米波以下頻段的諧振回路時，常常只考慮電容和損耗。電容器的等效電路也有兩種形式，如圖所示。rC?1=11|?IICp電容器的串、并聯(lián)等效電路2.1.2高頻電路中的組件高頻電路中的無源組件或無源網(wǎng)絡(luò)主要有高頻振蕩（諧振）回路、高頻變壓器、諧高頻振蕩回路:的傳輸、頻率選擇及阻抗變換等功能。諧振回路由電感線圈和電容組成，當(dāng)外界授予一定能量，電路參數(shù)滿足一定關(guān)系時，可以在回路中產(chǎn)生電壓和電流的周期振蕩回路。若該電路在某一頻率的交變信號作用下，能在電抗原件上產(chǎn)生最大的電壓或流過最大的電流，即具有諧振特性，故該電路又稱諧振回路。r串聯(lián)諧振回路「簡單回路T諧振回路按電路的形式分為:jl并聯(lián)諧振回路L耦合諧振回路rl利用他的選頻特性構(gòu)成各種諧振發(fā)大器用途：42.在自激振蕩器中充當(dāng)諧振回路I3,在調(diào)制、變頻、解調(diào)充當(dāng)選頻網(wǎng)絡(luò)本章討論各種諧振回路在正弦穩(wěn)態(tài)情況下的諧振特性和頻率特性。1.簡單振蕩回路M聯(lián)LCi酬回路OI1).串聯(lián)諧振(1)阻抗特性?，純Zs>r呈感性⑶諧振曲線1gLz03(2?o.幅頻特性⑶諧振曲線1gLz03(2?o.幅頻特性1—J二-'、廠―7；)gTOC\o"1-5"\h\z】S_Zs_矛_1gjCJSOuZso逐gjCr1+jCD式中-?0tyQCD—Cl>q,6?+6?0、.G)—Cl>q、-——\)Q)CDC9CD&G)(5?0小失諧2a).0-0)^.△口a()-1G)饑饑失諧量△a)=(D~G)qTOC\o"1-5"\h\z諧振特性方程(通用式)0竺—電)_I]T-口￡9八1+7■占2so1+jQ()燦(D農(nóng)=-afcty^相頻特性曲線感性丁的相角皿隨?的變化曲線Zs=r+/r=|Z,p

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oL_(ps-arcty——=arcty<Ps\容性設(shè)：Vs=coGJ容性；Qi>Qi:感性sintytV=Vej0SsmVZ，V3_j仁Z.eVej0sm說Z/Z二U（4）品唯圈電流的相威阻抗角的負(fù)值。物理意義：物理意義：諧振條件下，回路儲存能量與消耗能量之比OOO⑸諧振時電壓與電流的關(guān)系%二（取最大值）電新端電壓：..r.cdLul=Lj'oL=jU-—jQUi

電容端電壓：TOC\o"1-5"\h\z1u-uc=is二-J——-—二-jQu§(6)通頻帶io)c，-.⑴cC「OOOI11O一二/二所對應(yīng)的頻率范圍。I。J1+W42

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