阻抗变换器
阻抗变换器的作用是解决微波传输线与微波器件之间匹配的,在通常情况下,同轴传输线的阻抗为75Ω,而与馈线相连的极化分离器和波道滤波器的输入输出阻抗为50Ω。
阻抗匹配常见于各级放大电路之间、放大器与负载之间、测量仪器与被测电路之间、天线与接收机或发信机与天线之间,等等.例如,扩音机的输出电路与扬声器之间必须做到阻抗匹配,不匹配时,扩音机的输出功率将不能全部送至扬声器.如果扬声器的阻抗远小于扩音机的输出阻抗,扩音机就处于过载状态,其末级功率放大管很容易损坏.反之,如果扬声器的阻抗高于扩音机的输出阻抗过多,会引起输出电压升高,同样不利于扩音机的工作,声音还会产生失真.因此扩音机电路的输出阻抗与扬声器的阻抗越接近越好.
为使其阻抗匹配,需采用阻抗变换器进行匹配。常用的同轴线阻抗变换器有直线渐变式和阶梯式两种。
使入端阻抗与出端阻抗形成一定关系的二端口网络。1954年J.G.林维尔把负阻抗变换器用于有源滤波器并建立了有关理论。
随着集成电路技术的进步,使用集成运算放大器构成阻抗变换器,已成为有源滤波器设计的基该方法。
阻抗变换器可分为广义阻抗变换器 (GIC)和广义阻抗倒量器(GII)两种。
对于图1的二端口网络,输入电压U1(s)、输入电流I1(s)与输出电压U2(s)、输出电流I2(s)的关系,可根据电路传输方程写为 (1)式中参数A、B、C、D由网络的结构、元件性质和数值决定。若一网络的构成使得这四个参数中B=C=0,但A、D厵0,那么这个网络的输入阻抗Zi(s)将为 (2)式中f(s)=A/D,称为变换因子,是复频率变量s的函数。式(2)反映输入阻抗Zi(s)与负载阻抗ZL(s)有一定比例的变换关系。