天线回路与振荡回路LC理论估算值
天线原理lc振荡电路
天线原理lc振荡电路
天线原理是一种利用电磁波辐射和接收的原理来实现无线通信的方法。
LC振荡电路是一种常用的天线振荡电路，由电感（L）和电容（C）构成。
在LC振荡电路中，电感和电容的相互作用会导致电流和电压
的周期性变化，从而产生辐射电磁波。
通过调节电容和电感的数值，可以改变振荡电路的频率。
当频率与天线的共振频率相匹配时，天线会辐射出更强的电磁波。
LC振荡电路也可以用于接收电磁波。
当外部电磁波与天线的
共振频率相匹配时，天线会感应出较大的电流，并通过电感和电容的相互作用放大信号，从而实现无线通信的接收。
LC振荡电路的工作原理是基于振荡的闭合回路。
电感和电容
的储能和释能过程会导致电流和电压的周期性变化，从而产生振荡。
振荡电路必须满足一定的条件，比如电感和电容的数值、电源电压等，才能实现稳定的振荡。
总之，LC振荡电路是一种基于电感和电容的天线振荡电路，
可以用于辐射和接收电磁波。
通过调节电容和电感的数值，可以改变振荡电路的工作频率，实现无线通信。
lcr串联谐振电路-lc谐振频率计算公式-lc谐振回路-LRC串联谐振电路-谐振定义
lcr串联谐振电路-lc谐振频率计算公式-lc谐振回路-LRC串联谐振电路-谐振定义lcr串联谐振电路1. 谐振定义：电路中L、C两组件之能量相等，当能量由电路中某一电抗组件释出时，且另一电抗组件必吸收相同之能量，即此两电抗组件间会产生一能量脉动。
2. 电路欲产生谐振，必须具备有电感器L及电容器C两组件。
3. 谐振时其所对应之频率为谐振频率(resonance)，或称共振频率，以f r表示之。
4. 串联谐振电路之条件如图1所示：当Q=Q ⇒I2X L = I2 X C也就是X L =X C时，为R-L-C串联电路产生谐振之条件。
图1 串联谐振电路图5. 串联谐振电路之特性：(1) 电路阻抗最小且为纯电阻。
即 Z =R+jX L−jX C=R(2) 电路电流为最大。
即(3) 电路功率因子为1。
即(4) 电路平均功率最大。
即P=I2R(5) 电路总虚功率为零。
即Q L=Q C⇒Q T=Q L−Q C=06. 串联谐振电路之频率：(1) 公式：(2) R - L -C串联电路欲产生谐振时，可调整电源频率f 、电感器L 或电容器C使其达到谐振频率f r，而与电阻R完全无关。
7. 串联谐振电路之质量因子：(1) 定义：电感器或电容器在谐振时产生的电抗功率与电阻器消耗的平均功率之比，称为谐振时之品质因子。
(2) 公式：(3) 品质因子Q值愈大表示电路对谐振时之响应愈佳。
一般Q值在10～100 之间。
8. 串联谐振电路阻抗与频率之关系如图(2)所示：(1) 电阻R 与频率无关，系一常数，故为一横线。
(2) 电感抗X L=2 πfL ，与频率成正比，故为一斜线。
(3) 电容抗与频率成反比，故为一曲线。
(4) 阻抗Z = R+ j(X L−X C)当 f = f r时， Z = R 为最小值，电路为电阻性。
当f ＞ f r时， X L＞ X C，电路为电感性。
当f ＜ fr时，X L＜ X C，电路为电容性。
当f = 0或f = ∞时, Z = ∞ ，电路为开路。
如何估算LC电路的Q值
如何估算LC电路的Q值
图3.4中有一个与信号源相串联的电阻，这个电阻可以作为任何门电路驱动被测信号时的输出阻抗的模型。
对于TTL或高性能的CMOS驱动器，这个源端阻抗大允为30欧。
对于ECL系统，输出阻抗大约为10欧。
LC电路的Q值，或者说谐振因子，受被测信号的源端电阻影响很大。
对于L、C和源端的电阻RS的串联组合，其串联谐振电路的Q值近似为：
在上式中，Q值是存储在回路中的总能量与每弧度振荡损耗能量的比值。
一个高Q值的电路在受到外界激励时，会持续较长时间的振铃。
该揩振在电路的频率响应上表现为一个大的尖峰。
在图3.4所示的电路中，当我们减小源端电阻RS时，LC滤波器会在
100MHZ附近产生较大的谐振。
图3.5中所示的频率响应曲线，显示了源端电阻分别为5欧，25欧和125欧时的情形。
5欧的源端电阻，会产生29DB的谐振。
截止频率超过100MHZ的数字信号，会因这个探头的电路而产生较大畸变。
高频电子线路复习题一答案
高频电子电路第一章(一)填空题1、语音信号的频率范围为，图象信号的频率范围为，音频信号的频率范围为。
（答案：300~3400Hz；0~6MHz；20Hz~20kHz）2、无线电发送设备中常用的高频电路有、、、。
（答案：振荡器、调制电路、高频放大器、高频功率放大器）3、无线电接收设备中常用的高频电路有、、、。
（答案：高频放大器、解调器、混频器；振荡器）4、通信系统的组成：、、、、。
（答案：信号源、发送设备、传输信道、接收设备、终端）5、在接收设备中，检波器的作用是。
（答案：还原调制信号）6、有线通信的传输信道是，无线通信的传输信道是。
（答案：电缆；自由空间）7、调制是用音频信号控制载波的、、。
（答案：振幅；频率；相位）8、无线电波传播速度固定不变，频率越高，波长；频率；波长越长。
（答案：越短；越低）（二）选择题1、下列表达式正确的是。
A）低频信号可直接从天线有效地辐射。
B）低频信号必须转载到高频信号上才能从天线有效地辐射。
C）高频信号及低频信号都不能从天线上有效地辐射。
D）高频信号及低频信号都能从天线上有效地辐射。
（答案：B）2、为了有效地发射电磁波，天线尺寸必须与相比拟。
A）辐射信号的波长。
B）辐射信号的频率。
C）辐射信号的振幅。
D）辐射信号的相位。
（答案：A）3、电视、调频广播和移动通信均属通信。
A）超短波B）短波C）中波D）微波（答案：A）（三）问答题1、画出通信系统的一般模型框图。
2、画出用正弦波进行调幅时已调波的波形。
3、画出用方波进行调幅时已调波的波形。
第二章《高频小信号放大器》（一）填空题1、LC选频网络的作用是。
（答案：从输入信号中选出有用频率的信号抑制干扰的频率的信号）2、LC选频网络的电路形式是。
（答案：串联回路和并联回路）3、在接收机的输入回路中，靠改变进行选台。
（答案：可变电容器电容量）4、单位谐振曲线指。
（答案：任意频率下的回路电流I与谐振时回路电流I0之比）5、LC串联谐振电路Q值下降，单位谐振曲线，回路选择性。
天线设计-电感计算以及天线匹配
HF的天线主要是靠耦合场来获取能量,因此天线电感的计算和测量就显得非常重要。
HF读卡器和标签通信的等效电路图如下:其中读卡器天线匹配比较方便一些，一般匹配成50欧姆,与同轴电缆匹配，即LCR谐振在50欧姆,可以通过网络分析仪或者阻抗分析仪来调,一般调节C1,使得C1调整后，频率为13.56M时谐振在50欧姆。
当然,读卡器端的等效电路可以为串联也可以为并联。
标签端的匹配会相对麻烦些，因为标签不可能配置成50欧姆,一般就是如图所示的电容并联的模型，通过调整电容来进行匹配。
一、电感的计算和测量目前有两种方式来测量电感.1、参考设计MFRC500的匹配电路和天线的应用指南－周立功。
pdf公式如下：其中，I1是个平均值2、参考TI—13.56M系统远距离天线设计的经典笔记.pdf公式如下:该公式主要是针对方形天线,感觉像是单圈天线。
其中Side是指方形天线的中心到中心的距离,以cm为单位；Diameter是指线宽，以cm为单位。
以50cmx50cm环形，1。
5cm宽的天线为例，计算如下：做个试验:单圈天线5cmX5cm，0。
15cm宽,用这个来做标签的天线，两个公式计算下来分别为81nH和136nH，因此仅用单圈天线做读卡器倒是可以，只要天线够大；但是对于标签来说未有点不切实际，需要多绕几圈。
而且对于一般标签来说,就是直接利用天线自身的寄生电容和寄生电感产生谐振,寄生电容一般很小，根据，L就需要比较大，因为单圈天线对于标签而言也不太合适.在实际使用当中，还需要借助LCR Meter等来进行测量,一般LCR Meter设置到1Khz进行测量。
另外还可以利用LCR parameters，HP4192A or Agilent Technologies 4294A进行准确测量。
二、电容的计算非常简单,根据公式可以直接计算出电容的值，这个电容值包含寄生电容和可调电容，一般寄生电容选择跟可调电容并联的方式。
三、Q值计算,f为谐振频率，R为负载电阻，L为回路电感，C为回路电容。
天线主要性能指标和相关知识
天线主要性能指标和相关知识天线的主要性能指标1、方向图：天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。
以发射天线为例，从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。
一般地，用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图，分为水平面方向图和垂直面方向图。
平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图；垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。
描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度，在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧，功率强度下降到最大值的一半（场强下降到最大值的0.707 倍，3dB 衰耗）的两个方向的夹角，表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。
一般地，GSM 定向基站水平面半功率波瓣宽度为65°，在120°的小区边沿，天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。
2、方向性参数不同的天线有不同的方向图，为表示它们集中辐射的程度，方向图的尖锐程度，我们引入方向性参数。
理想的点源天线辐射没有方向性，在各方向上辐射强度相等，方向是个球体。
我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较，在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2 与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02 的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02。
3、天线增益增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数，但两者又不尽相同。
增益是在同一输出功率条件下加以讨论的，方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。
由于天线各方向的辐射强度并不相等，天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化，但其变化趋势是一致的。
一般地，在实际应用中，取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。
另外，表征天线增益的参数有dBd 和dBi。
DBi 是相对于点源天线的增益，在各方向的辐射是均匀的；dBd 相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.15。
相同的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。
ch2.2LC谐振回路
18/27
2.2 LC谐振回路 常用阻抗变换电路
3. 电容分压分压器阻抗变换电路
+
U 1
–
R’L
C1 +
C2 RLU 2
–
设C1 、C2无耗
U
2 1
R’L
U
2 2
RL
R’L
（ U1 U2
）2 RL
1 n2
RL
当RL >> 1/ C2, 可忽略RL分流
U 1 U 2
1 / jC1 1 / jC2 1 / jC2
9/27
2.2 LC谐振回路 并联谐振回路的通频带和选择性
.
.
Uo Is Z
频偏Δf下的输出电压-> 谐振频率下的输出电压->
U o U m
1
1 jQ 2f
定义针对某个频偏的选择性
f0
U
1
Um 1 (Q2f / f0)2
体现回路对通频 带以外干扰信号 的抑制能力。
10/27
f0
2π
1 LC
5/27
2.2 LC谐振回路 之阻抗分析
引入品质因数Q ，它反映谐振回路损耗的大小
定义为：回路等效损耗电阻/回路谐振时的感抗或容抗 体现耗能与储能之比。
空载品质因数(固有品质因数)
Q 0L 1 r r0C
定义参数 L 称为LC回路的特性阻抗
C
则可得
0L
0.1 f
O
正常使用时，回路通常应调 谐在工作信号的中心频率上
求 通频带B0.1
0B.10.1= 10 f 0/ Q1 Q 越高,1通选频择(Q带性B越越Wf窄好00.,1 )2
lc振荡公式
lc振荡公式LC振荡电路是一种无源振荡电路，它是由一个电感和一个电容组成的谐振电路。
它的特点是简单、稳定、频率可调节，并且可以被广泛应用于各种领域，例如：广播、通信、雷达等等。
LC振荡电路的频率可以使用以下公式进行计算：f = 1/(2 × π × √(L × C))其中，f表示振荡的频率，L表示电感，C表示电容。
这个公式被称为LC振荡公式，它是LC振荡电路最基本的公式。
从公式中可以看出，振荡频率与电感L和电容C的值有关。
当L或C的数值增加时，振荡频率将降低，反之亦然。
因此，可以通过改变电感或电容的值来调整LC振荡电路的频率。
LC振荡电路中的电感和电容会相互作用，导致电荷在两者之间来回振荡，产生一个频率稳定且持续的信号。
这种信号被称为谐振信号，它的波形通常是正弦波。
在实际应用中，LC振荡电路通常要求具有较高的稳定性和准确性。
对于需要精确控制频率的应用，设计者通常会在LC振荡电路中添加元件来调整频率，例如电阻、电容、晶体等等。
这些元件被称为LC振荡电路的调谐元件。
在LC振荡电路的实际应用中，有一个非常重要的参数叫做谐振品质因数Q。
品质因数是指在振荡回路中能够维持振荡的能力。
当Q值越大时，振荡的稳定性越高，频率的偏差就越小。
因此，高Q值的振荡器可以用于需要高精度的应用中，例如天线设计、扫描电镜等等。
总结来说，LC振荡电路是一种简单、稳定且可靠的电路，其基本原理是靠电容和电感的相互作用来产生频率稳定的谐振信号。
通过使用LC振荡公式来计算振荡频率，并且采用调谐元件和高品质因数等技术手段来提高其精确性和稳定性，从而能够满足各种工业应用需求。
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Cmin+ Ca’Biblioteka ①？1611+465
(Cmin//CT)+Cb’
②？
注：59≤K≤179；Cmax=270pf；Cmin取5-20pf；Ca’是天线回路电感的分布电容取5-20pf；Cb’是振荡回路电感的分布电容取5-20pf。
基本公式：(2πf)2=(LC)-1(1)
天线回路：(Cmax+Ca’)/(Cmin+Ca’) = (1611/531)2(2)
振荡回路：[(Cmax//CT)+Cb’] / [(Cmin//CT)+Cb’]=[(1161+465)/(531+465)]2(3)
由(2)式解出Cmin，Ca’；再用(1)式计算出①？继续用(1)式计算出天线回路C(pf)栏各数据；
由(3)式解出CT；再用(1)式计算出②？继续用(1)式计算出振荡回路C(pf)栏各数据。
带笔呆滞，带纸记录
中波广播频率天线回路与振荡回路LC理论估算值
试完成下表的计算并按照下面格式打印。
K
天线回路f(KHz)
天线回路C(pf)
天线回路L(µh)
振荡回路f(KHz)
振荡回路C(pf)
振荡回路L(µh)
59
531
Cmax+Ca’
①？
531+465
(CmaxCT)+Cb’
②？
60
540
③
①？
540+465
(④//CT) +Cb’