常用匹配网络
微波技术基础思考题
微波技术基础思考题1、微波是一般指频率从300M至3000GHz范围内的电磁波，其相应的波长从1m至0.1mm。
从电子学和物理学的观点看，微波有似光性、似声性、穿透性、非电离性、信息性等重要特点。
2、导行波的模式，简称导模，是指能够沿导行系统独立存在的场型，其特点是：（1）在导行系统横截面上的电磁波呈驻波分布，且是完全确定的。
这一分布与频率无关，并与横截面在导行系统上的位置无关；（2）导模是离散的，具有离散谱；当工作频率一定时，每个导模具有唯一的传播常数；（3）导模之间相互正交，彼此独立，互不耦合；（4）具有截止特性，截止条件和截止波长因导行系统和因模式而异。
3、广义地讲，凡是能够导引电磁波沿一定的方向传播的导体、介质或由它们组成的导波系统，都可以称为传输线。
若按传输线所导引的电磁波波形（或称模、场结构、场分布），可分为三种类型：（1）TEM波传输线，如平行双导线、同轴线、带状线和微带线，他们都是双导线传输系统；（2）TE波和TM波传输线，如矩形、圆形、脊形和椭圆形波导等，他们是由金属管构成的，属于单导体传输系统；（3）表面波传输系统，如介质波导（光波导）、介质镜象线等，电磁波聚集在传输线内部及其表面附近沿轴线方向传播，一般是TE或TM波的叠加。
对传输线的基本要求是：工作频带宽、功率容量大、工作稳定性好、损耗小、易耦合、尺寸小和成本低。
一般地，在米波或分米波段，可采用双导线或同轴线；在厘米波段可采用空心金属波导管及带状线和微带线等；在毫米波段采用空心金属波导管、介质波导、介质镜像线和微带线；在光频波段采用光波导（光纤）。
以上划分主要是从减少损耗和结构工艺等方面考虑。
传输线理论主要包括两方面的内容：一是研究所传输波形的电磁波在传输线横截面内电场和磁场的分布规律（也称场结构、模、波型），称横向问题；二是研究电磁波沿传输线轴向的传播特性和场的分布规律，称为纵向问题。
横向问题要通过求解电磁场的边值问题来解决；各类传输线的纵向问题却有很多共同之处。
阻抗匹配网络口诀及解释
解释
（3）要算Q值， (大/小)把1减 -----Q值总
等于大电阻除以小电阻然后减1，然后整体 开平方
（4）增载全并联，减载全串联；不管串与 并，二者要不同 ----想要使等效负载比现在 大，所搭建的匹配网络最后一定要能等效成 一个并联谐振回路，因此，该回路必然是先 串联一个元件，然后再并联一个元件。不管 何种情况，所串与所并的必然是不同的元件。
阻抗匹配网络口诀及解释
董志华 2017.Байду номын сангаас3.02
口诀
先串然后并，负载向上增；先并然后串，负 载向下减；要算Q值，(大/小)把1减；增载 全并联，减载全串联；不管串与并，二者要 不同。
解释
（1）先串然后并，负载向上增----先串联一个元件 （感或容）再并联一个元件（感或容） ，网络所呈 现的等效负载要增大 （2）先并然后串，负载向下减----先并联一个元件 （感或容）再串联一个元件（感或容） ，网络所 呈现的等效负载要减小
hfss天线阻抗匹配常用方法
hfss天线阻抗匹配常用方法HFSS是一种常用的电磁仿真软件，用于分析和设计天线。
天线的阻抗匹配是天线设计中非常重要的一步，它能够确保天线的性能和效果达到最佳状态。
本文将介绍几种常用的HFSS天线阻抗匹配方法。
一、L型匹配网络法L型匹配网络法是一种常见的天线阻抗匹配方法。
它通过在天线和馈线之间串联一个电感和并联一个电容来实现阻抗的匹配。
具体操作步骤如下：1. 在HFSS中建立天线模型，并进行仿真分析，得到天线的阻抗参数。
2. 根据天线的阻抗参数计算出所需的电感和电容的数值。
3. 在HFSS中添加L型匹配网络，将计算得到的电感和电容加入到匹配网络中。
4. 重新进行仿真分析，调整L型匹配网络的参数，使得天线的阻抗能够达到所需的数值。
二、变压器匹配法变压器匹配法是另一种常用的天线阻抗匹配方法。
它通过在天线和馈线之间串联一个变压器来实现阻抗的匹配。
具体操作步骤如下：1. 在HFSS中建立天线模型，并进行仿真分析，得到天线的阻抗参数。
2. 根据天线的阻抗参数计算出所需的变压器的参数。
3. 在HFSS中添加变压器，将计算得到的参数加入到变压器中。
4. 重新进行仿真分析，调整变压器的参数，使得天线的阻抗能够达到所需的数值。
三、Stub匹配法Stub匹配法是一种简单有效的天线阻抗匹配方法。
它通过在馈线上加入一个或多个短路或开路的Stub来实现阻抗的匹配。
具体操作步骤如下：1. 在HFSS中建立天线模型，并进行仿真分析，得到天线的阻抗参数。
2. 根据天线的阻抗参数计算出所需的Stub的长度。
3. 在HFSS中添加Stub，将计算得到的长度加入到Stub中。
4. 重新进行仿真分析，调整Stub的长度，使得天线的阻抗能够达到所需的数值。
四、二分之一波长法二分之一波长法是一种常用的天线阻抗匹配方法。
它通过将天线的长度调整为二分之一波长来实现阻抗的匹配。
具体操作步骤如下：1. 在HFSS中建立天线模型，并进行仿真分析，得到天线的阻抗参数。
射频功率放大器
(3.3.14)式说明，该变压器把RL变换为RL/4，即输入端阻抗与负载阻抗之比为1∶4，实现了1∶4的阻抗变换。1∶4传输线的变压器形式等效电路如图3.25b所示。它相当于一个升压的自耦合变压器，当4～3端输入电压为u时，在2～1端感应的电压也为u，从而使2端对地具有2u的电压，这样保证了传输线两导线间的电压恒为u，使传输线正常工作。从阻抗变换的角度来看，它为1∶2的自耦合变压器，所以阻抗变换关系为1∶4。
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传输线变压器的等效电路如图3.23b和图3.23c所示。图3.23b和图3.23c在电路连接上完全相同。作为传输线变压器，必须是2和3端或1和4端接地才行。由电源端1~3看进去的阻抗应该等于负载阻抗RL(等于传输线的特性阻抗ZC)，因为输出电压与输入电压反相，所以它相当于一个反相变压器。传输线变压器在变压器模式工作时，主要作用是在输入端和输出端之间实现阻抗转换、平衡不平衡变换等。为了使输出电压倒相，2端必须接地（见图3.23b）。传输线变压器将传输线绕在磁心上，在1～2端有较大的感抗存在，信号源就不会被短路；同样，4～3端也有感抗存在，负载也不会被短路。如图3.23c所示，输入信号和负载分别加在其一次侧的1～2端和二次侧的3～4端绕组上。其中输入信号加在绕组上的电压为u，与传输线上的始端电压相同；通过电磁感应，在负载RL上产生的电压也为u，与传输线终端电压相同。
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要求传输线的特性阻抗如(3.3.17)所示。4∶1传输线变压器的变压器形式等效电路如图3.26b所示，它相当于一个降压的自耦变压器。当在1～4端作用有2u的电压时，在1～3端和2～4端都得到电压u，从而保证传输线两导体间的电压恒为u，使传输线正常工作。从阻抗变换角度来看，它是2∶1的自耦变压器，所以阻抗变换关系为4∶1。此外，还有9∶1、Байду номын сангаас∶9、16∶1、1∶16等传输线变压器的结构形式。
网络匹配原理与计算
②阻抗匹配，将信号功率传送到负载上去
高频电路
输入匹配网络举例
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。 2 2 U U s s 直流 P R RL r o L 2 2 2 ( RL r ) RL 2 RL r r 2 2 RL Us Us RL 2 ( RL r ) 2 ( RL r ) 4 RL r 4r RL 2
us R2 >R1
高频电路
(1) R2<R1 的L型匹配网络
Q2 X 2 R2
X2
R1
X1
R2
R1
X1
us
us
X2
R2
2 (1 Q2 R2 ) R2
(1 X2
1 )X2 2 Q2
个必须是容抗。阻抗匹配要求满足：
X1、X2 是电抗，且两者电抗性质相反，一个是感抗,另一
R2
us
us
(f)
Rinter
п型网络变成两个L型网络 串联支路用不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的大小关系有限制R1 > R2
先选定Q1 （R1 R2 ），从信源一端开始计算 -1
П型匹配网络参数计算举例
高频电路
= 5 MHz,通频带1.2 MHz.设计如上图的п型匹配网络。 L1 XL1 L2 XL2 L C1 C2
X1
（2） R2>R1 的L型匹配网络
X2
Q2 R2 X 2 R2 X2 R2 2 (1 Q2 ) X2 2 1 1 Q2
R1
R2
R1
X1
X2
us
acl的分类以及匹配规则
acl的分类以及匹配规则ACL（Access Control List）是一种用于网络设备和系统的访问控制机制，用于定义和控制网络资源的访问权限。
根据不同的分类和匹配规则，ACL可以实现对网络流量的过滤、控制和管理。
本文将介绍ACL的分类以及常用的匹配规则。
一、ACL的分类1. 标准ACL（Standard ACL）标准ACL基于源IP地址进行匹配，只能控制数据包的源地址。
它是最基础的ACL类型，适用于简单网络环境。
标准ACL的匹配规则是按照源IP地址进行匹配，如果源IP地址与ACL中的规则匹配，则进行相应的操作。
2. 扩展ACL（Extended ACL）扩展ACL不仅可以基于源IP地址进行匹配，还可以基于目的IP地址、协议类型、端口号等更多的条件进行匹配。
扩展ACL相对于标准ACL来说更加灵活，可以实现更精细的访问控制。
3. 命名ACL（Named ACL）命名ACL是为了方便管理和配置ACL而引入的一种ACL类型。
它可以使用名称来标识ACL规则，而不是使用ACL号码。
命名ACL 可以同时包含标准ACL和扩展ACL规则。
二、ACL的匹配规则1. 按源IP地址匹配ACL可以根据源IP地址来匹配网络流量。
例如，可以配置ACL规则，允许特定的源IP地址访问某个网络资源，而禁止其他源IP地址的访问。
2. 按目的IP地址匹配ACL也可以根据目的IP地址来匹配网络流量。
通过配置ACL规则，可以限制特定的目的IP地址访问某个网络资源，从而实现对特定主机或网络的保护。
3. 按协议类型匹配ACL可以根据协议类型来匹配网络流量。
例如，可以配置ACL规则，只允许ICMP协议的流量通过，而阻止其他协议类型的流量。
4. 按端口号匹配ACL也可以根据端口号来匹配网络流量。
通过配置ACL规则，可以限制特定端口号的访问，从而实现对特定服务的控制。
5. 按时间范围匹配ACL还可以根据时间范围来匹配网络流量。
通过配置ACL规则，可以在特定的时间段内允许或禁止特定的网络流量通过。
选频网络
=10MHz, 回路电容C=50 pF,
(1) 试计算所需的线圈电感值。
(2) 若线圈品质因数为Q=100, 试计算回路谐振电阻及回路带
宽。
(3) 若放大器所需的带宽B=0.5 MHz, 则应在回路上并联多大
电阻才能满足放大器所需带宽要求?
通信工程学院
13
解 ： (1) 计算L值。
L 1
0C
(a )
(b )
(c )
UT
C
L
U1
C1 UT R1 L C2 U1
R1
通信工程学院
(d )
(e )
17
仿真实例 (ex2,ex3)：
R2 10 0m eg 1A ac 0A dc I1
V
C1 10 0p L1 5. 07 uH R1 31 .8 k
C2 10 0p
0 0
通信工程学院
18
V
L1 4u H
在某一频率点上计算对应等效值 •在特定频率点上严格等效 •在特定频率点附近近似等效 通信工程学院
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转换关系
Qe X
S
RP X
2
P
Rs
R p (1 Q e ) R S
X (1 1 Qe
2
p
)X
S
R p Rs X
s
当Qe>>1时，则简化为： Q R R X X
2
R2
Qe=
X2 =
X 1 =Q eR 1 =
14
回路总谐振电阻为
R R 0 R1 R 0 R1 Q 0 L 6 .3 7 k 7 .9 7 k
R1
6 .3 7 R 0 R 0 6 .3 7
中波发射台匹配网络的设计与调整
中波发射台匹配网络的设计与调整在天馈线系统中，天线与馈线的良好匹配，可以使发射机输出的高频能量在馈线上得到有效地传输，在天线上得到最大功率的发射。
但是天线的输入阻抗并不正好等于馈线的特性阻抗，馈线需要与天线阻抗相匹配，传输效率才最高，因此，在馈线和天线之间，需要设置匹配网络。
一、匹配网络的作用匹配网络最大的作用是实现馈线与天线之间的阻抗匹配，匹配后，天线将获得最大的不失真高频功率，并最大程度的将能量辐射到覆盖空间，同时也保证了发射机和整个系统的运行安全和稳定。
另外还有抑制射频倒送、吸收外来频率干扰和防雷的作用。
二、匹配网络的组成基本型匹配网络由预调网络、阻抗匹配网络、移相网络、阻塞网络、吸收网络和防雷装置几个部分组成。
图9.5.1为基本型匹配网络原理图。
（一）预调网络由于各频率在同一天线上参数值相差大，个别频率输入阻抗过低，不易于其它频率在馈点上匹配，因此在天线底部加上预调网络，其作用是平衡同塔频率在馈点上的阻抗匹配，减少各频率之间的设计难度，减少视在功率，同时还具有一定的避雷作用。
图9.5.1中L0、C0为预调网络，调整LO、C0相应提高或减少天线阻抗，使天线阻抗接近单频阻抗或兼顾多个频率在此天线上的阻抗，达到平衡阻抗的目的。
（二）阻抗匹配网络阻抗匹配网络是整个网络中最为重要的环节，是为了保证馈线和天线阻抗匹配而设计的，常用的匹配电路有“T”型、“π”型和“г”图9.5.1中由L3、C5组成倒“г”型匹配网络，调整L3改变阻抗的虚部，调整C5改变阻抗的实部。
（三）移相网络由L4、L5和C7组成的L-C-L型移相网络，其作用是将馈线送来的射频信号进行移相，使电流相位和电压相位产生相位差，目的是当雷电入侵天线时，由于电流和电压的相位不会同时到达发射机端，减缓了雷电对发射机功放管的破坏。
（四）阻塞网络阻塞网络一是要通过本频信号，二是要阻塞其他频率信号。
图9.5.1中由L1、C2组成阻塞网络，L1、C2并联谐振于共塔频率或附近较大功率频率，阻止这些频率通过网络反射到发射机，以免造成发射机工作不稳定或使发送出去的节目有干扰串音。