高頻電子線路第一章第四節(jié)自學(xué)第一頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日1.4寬帶阻抗變換網(wǎng)絡(luò)（自學(xué)）1.4.1引言一、普通變壓器及其特性1、普通變壓器及其等效電路普通變壓器的結(jié)構(gòu)及頻率特性如圖所示。圖1.4.1普通變壓器結(jié)構(gòu)圖第二頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日普通變壓器的電路符號(hào)及其等效電路分別如圖所示。圖1.4.2電路符號(hào)及其等效電路（a）電路符號(hào)（b）等效電路

初級(jí)線圈電感量初級(jí)線圈引線電感初級(jí)線圈損耗電阻次級(jí)線圈折合到初級(jí)后的等效損耗次級(jí)線圈折合到初級(jí)后的引線電感分布電容2、普通變壓器的工作原理在低頻端，由于分布參數(shù)可以忽略，其等效電路如圖1.4.3(a)所示。第三頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日由于，當(dāng)下降時(shí)，下降，則L的旁路作用兩端得到的信號(hào)幅度下降。影響增大，使圖1.4.3普通變壓器的等效電路（a）低頻端的等效電路第四頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日在高頻端：因?yàn)榇?，可以視為開(kāi)路。其等效電路如圖1.4.3(b)所示。增加時(shí)，分布電容，分布電感及漏電組成一串聯(lián)上壓降下降，且與感的作用使諧振回路。在諧振頻率處輸出最大。由圖知，頻率圖1.4.3普通變壓器的等效電路（b）高頻端的等效電路第五頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日由以上分析得到的頻率響應(yīng)曲線如圖（b）所示。普通變壓器的波段覆蓋系數(shù)可達(dá)

由于分布參數(shù)影響，頻帶受限但是由于分布參數(shù)影響，頻帶受限。圖1.4.1普通變壓器的頻率特性第六頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日1.4.2傳輸線變壓器一、傳輸線變壓器的結(jié)構(gòu)1、傳輸線(TrammsSion-Line)

所謂傳輸線(TrammsSion-Line)是指連接信號(hào)源和負(fù)載的兩根導(dǎo)線，如圖1.4.4(a)所示。在低頻工作時(shí)，因信號(hào)波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于導(dǎo)線長(zhǎng)度，傳輸線就是兩根普通的連接線，因此它的下限頻率為零。在高頻工作時(shí)、因信號(hào)波長(zhǎng)與導(dǎo)線長(zhǎng)度可以比擬，兩導(dǎo)線上的固有分布電感和線間分布電容的影響就不能忽略，如圖1.4.4(b)所示。第七頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D1.4.4傳輸線

這時(shí)在輸入信號(hào)源的作用下，沿傳輸線始端1—3到終端2—4的不同位置上，通過(guò)導(dǎo)線的電流和線間的電壓無(wú)論在幅度和相位上都是不同的。第八頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日只有在傳輸線是無(wú)耗、且它的端阻抗是匹配的，即的情況下，可以證明，它的上限頻率就越高。與其長(zhǎng)度有關(guān)，越小，上限頻率若設(shè)上限頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為λmin取為λmin的十分之一到八分之一，即且則可近似認(rèn)為，在上限頻率范圍內(nèi)，線上電壓和電流幅值處處相等（無(wú)駐波），即第九頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日2、傳輸線變壓器結(jié)構(gòu)圖1.4.51︰1傳輸線變壓器(a)結(jié)構(gòu)圖(b)傳輸線電路(c)等效為1:1的倒相變壓器電路

第十頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日3、傳輸線變壓器的工作原理傳輸線變壓器的兩種工作方式：低頻端：分布電容影響小，變壓器工作模式起主要作用；高頻端：傳輸線模式起主要作用；初次級(jí)線圈之間能量的傳播靠線圈之間的分布電容的耦合作用，上限頻率上千M波段覆蓋

第十一頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日

當(dāng)信號(hào)由1.3端加入時(shí)，利用與的能量交換——信息傳輸。

顯然，線間分布電容，電感不再影響高頻能量的傳播，而是電磁波賴以傳播的主要因素。注意：A、匹配：外接負(fù)載等于傳輸線特性阻抗

，

與結(jié)構(gòu)，尺寸和介質(zhì)有關(guān)。

B、傳輸線無(wú)耗且終端匹配匹配時(shí)，沿傳輸線上任一位置上的電壓，電流幅度處處相等，且第十二頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日①雙線并繞，所以任意長(zhǎng)度的線間電容（）很大，且分布均勻。②雙線繞在高導(dǎo)磁率的鐵氧體磁芯上，所以線上每段的電感量都很大，而且均勻分布。

C、理想和終端匹配的傳輸線，具有無(wú)限寬的工作頻帶。D、終端做到嚴(yán)格匹配很困難，一般認(rèn)為：（對(duì)應(yīng)于的波長(zhǎng)，傳輸線長(zhǎng)）4、電路特點(diǎn)第十三頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日三、傳輸線變壓器的應(yīng)用舉例1、高頻反相器圖1.4.61：1高頻反相器

，

理想、無(wú)耗的情況下：

又（2.3）端或（1.4）端同時(shí)接地，所以實(shí)現(xiàn)了倒相器功能。同時(shí)故

稱之為1：1倒相器阻抗匹配條件第十四頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D1.4.7平衡與不平衡變換器（a）平衡—不平衡（b）不平衡—與平衡2、1：1傳輸線實(shí)現(xiàn)平衡和不平衡的相互轉(zhuǎn)換第十五頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日3、1：4（4：1）阻抗變換所以而所以故同時(shí)圖1.4.81:4阻抗變換器結(jié)論：當(dāng)時(shí)，（終端匹配條件），傳輸線變壓器實(shí)現(xiàn)1：4的阻抗變換。第十六頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日（b）4:1阻抗變換器所以又所以故（）同時(shí)第十七頁(yè)，共十九頁(yè)，2022年，8月28日結(jié)論：

①