高頻電子線路：第3章 選頻網(wǎng)絡(luò) (2)

1、高頻電子線路中常用的選頻網(wǎng)絡(luò)有：高頻電子線路中常用的選頻網(wǎng)絡(luò)有：單振蕩回路單振蕩回路耦合振蕩回路耦合振蕩回路選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩電路（由振蕩電路（由L、C組成）組成）各種濾波器各種濾波器LC集中濾波器集中濾波器石英晶體濾波器石英晶體濾波器陶瓷濾波器陶瓷濾波器聲表面波濾波器聲表面波濾波器 所謂選頻（濾波）所謂選頻（濾波）, 就是選出需要的頻率分量和濾除不需就是選出需要的頻率分量和濾除不需要的頻率分量。要的頻率分量。信號源與電容和電感串接，就構(gòu)成串聯(lián)振蕩回路。信號源與電容和電感串接，就構(gòu)成串聯(lián)振蕩回路。 + C Vs L R + C Vs L R 高頻電子線路中的高頻電子線路中的電感線圈等效為電感

2、電感線圈等效為電感L和損耗和損耗電阻電阻R的串聯(lián)；的串聯(lián)；電容器等效為電容電容器等效為電容C和損耗電阻和損耗電阻R 的的并聯(lián)。并聯(lián)。 通常，相對于電感線圈的損耗，電容的損耗很小，通常，相對于電感線圈的損耗，電容的損耗很小，可以忽略不計。可以忽略不計。損耗電阻損耗電阻 L R C R w wO電抗電抗容性容性感性感性wLX=wL1wCw01CwRZw0wXRZj阻抗阻抗22XRZ)1( jCLRww一、諧振現(xiàn)象一、諧振現(xiàn)象 + C Vs L R jL1/(jC)Xw wO電抗電抗容性容性感性感性wLX=wL1wCw01Cw 串聯(lián)諧振回路的諧振特性：其阻抗在某一特定頻串聯(lián)諧振回路的諧振特性：其阻抗

3、在某一特定頻率上具有最小值（諧振狀態(tài)），而偏離此頻率時將迅率上具有最小值（諧振狀態(tài)），而偏離此頻率時將迅速增大。速增大。XRZj阻抗阻抗22XRZRZw0w諧振頻率諧振頻率X諧振條件諧振條件: :0100CLXww即諧振頻率即諧振頻率LC10w或或LCf210XRZj阻抗阻抗22XRZw wO電抗電抗容性容性感性感性wLX=wL1wCw01CwRZw0w諧振頻率諧振頻率X1. 諧振時，回路阻抗值最小，即諧振時，回路阻抗值最小，即Z=R； Z w R w0 諧振頻率諧振頻率選頻特性曲線選頻特性曲線ZVS，具有帶通選頻特性。，具有帶通選頻特性。RVIS0當信號源為電壓源時，回路電流最大，當信號源為

4、電壓源時，回路電流最大，二、諧振特性二、諧振特性 + C Vs L R 1) w w w w0時，時， X w w0時，時， X 0呈感性。呈感性。2. 阻抗性質(zhì)隨頻率變化的規(guī)律：阻抗性質(zhì)隨頻率變化的規(guī)律：諧振時，電感、電容消失了！諧振時，電感、電容消失了！ + C Vs L R w wO電抗電抗容性容性感性感性wLx=wL1wCw01CwXXRZj阻抗阻抗)1( jCLRww 為了表征諧振時為了表征諧振時電感電感L和電容和電容C兩端電壓值的大小兩端電壓值的大小，引用電感線圈的品質(zhì)因數(shù)引用電感線圈的品質(zhì)因數(shù)RLQw線圈的線圈的Q值常在幾十到一、二百左右。值常在幾十到一、二百左右。 L R 考慮

5、到，諧振時考慮到，諧振時ssVRLLRV0jjwwLIVL000jwssVCRCjRV001j1wwCIVC000j1wCL001wwCRRLQ001wwsVQjsVQj3.串聯(lián)諧振時，電感和電容兩端的電壓模值大小相等，串聯(lián)諧振時，電感和電容兩端的電壓模值大小相等，且等于外加電壓的且等于外加電壓的Q倍；倍；由于由于Q值較高，必須預(yù)先注意值較高，必須預(yù)先注意回路元件的耐壓問題?；芈吩哪蛪簡栴}。 + C Vs L R 注意：線圈注意：線圈Q與回路與回路Q的區(qū)別的區(qū)別CRRLQ001ww回路的品質(zhì)因數(shù)回路的品質(zhì)因數(shù)線圈的品質(zhì)因數(shù)線圈的品質(zhì)因數(shù)RLQwLC10wRCLR1(回路的回路的特性阻抗特性

6、阻抗)二者的區(qū)別：回路二者的區(qū)別：回路Q限定于諧振時，線圈限定于諧振時，線圈Q無此限制。無此限制。二者的相同點：都表示回路或線圈中的損耗。二者的相同點：都表示回路或線圈中的損耗。 L R wwCLCLoo1 回路中電流幅值與外加電壓頻率之間的關(guān)系曲線回路中電流幅值與外加電壓頻率之間的關(guān)系曲線稱為諧振曲線。稱為諧振曲線。因此，表示諧振曲線的函數(shù)為因此，表示諧振曲線的函數(shù)為)()()(.0wwwIINRVCLRVss)1j(ww)1(CLRRwwj)(j00)() (j11wwwwwweNQ)(11000wwwww jRL三、串聯(lián)振蕩回路的諧振曲線和通頻帶三、串聯(lián)振蕩回路的諧振曲線和通頻帶 諧振曲

7、線包括諧振曲線包括幅頻特性幅頻特性曲線和曲線和相頻特性相頻特性曲線，分曲線，分別用別用N()和和()兩函數(shù)表示。僅對選頻特性而言，兩函數(shù)表示。僅對選頻特性而言，通常只關(guān)心幅頻特性通常只關(guān)心幅頻特性N()。針對幅頻特性，又分為兩。針對幅頻特性，又分為兩個方面：個方面：頻率選擇性頻率選擇性和和通頻帶通頻帶。)()()(.0wwwIIN)1( jCLRRww)(j00)() (j11wwwwwweNQ選頻特性曲線選頻特性曲線N()Q10頻率頻率偏離偏離0越遠，越遠，N()下降得越下降得越多。多。20020) (11)()()(wwwwwwwQIIN)1( j)()()(.0CLRRIINwwwww)

8、(j00)() (j11wwwwwweNQ因此，可以用因此，可以用0 表示頻率偏離表示頻率偏離諧振的程度，稱為諧振的程度，稱為失諧量失諧量 。1. 頻率選擇性頻率選擇性w 對于同樣的對于同樣的頻率頻率和和0，回路的回路的Q值愈大，值愈大， N()下下降的越多降的越多。20020) (11)()()(wwwwwwwQIIN 回路的回路的Q值愈高，諧振曲線愈尖銳，對外加值愈高，諧振曲線愈尖銳，對外加電壓的選頻作用愈顯著，回路的選擇性就愈好。電壓的選頻作用愈顯著，回路的選擇性就愈好。所以，定義所以，定義廣義失諧量廣義失諧量wwwwwwwwwww0000QRLRCLRX01)(失諧電抗 因此，要衡量電

9、路偏離諧振的程度，必須包含因此，要衡量電路偏離諧振的程度，必須包含Q和和失諧量的綜合效果。失諧量的綜合效果。00000)(wwwwwwQ當當w w w w0，即失諧不大時即失諧不大時：0022ffQQww廣義失諧量廣義失諧量wwww00Q2200211) (11)0()()(wwwwQIIN幅頻特性函數(shù)幅頻特性函數(shù)N()和曲線分別為和曲線分別為2. 通頻帶通頻帶127 .02fff或1210027 . 0 )()(2wwwwwww21) (11)0()()(2002wwwwQIIN2111) (11)0()()(22002wwwwQIIN求解帶寬求解帶寬102ww QQ0702wwQff.07

10、02 或0www)21121(201 ,2QQww Q 2 Q1 Q 2 Q0702wwQff.0702 或回路回路Q值越高，選擇性越好，但通頻帶越窄，二者矛盾。值越高，選擇性越好，但通頻帶越窄，二者矛盾。通頻帶通頻帶 由于人耳聽覺對于相位特性引起的信號失真不由于人耳聽覺對于相位特性引起的信號失真不敏感，所以早期的無線電通信在傳遞聲音信號時，敏感，所以早期的無線電通信在傳遞聲音信號時，對于相頻特性并不重視。對于相頻特性并不重視。 但是，近代無線電技術(shù)中，普遍遇到數(shù)字信號但是，近代無線電技術(shù)中，普遍遇到數(shù)字信號與圖像信號的傳輸問題，在這種情況下，相位特性與圖像信號的傳輸問題，在這種情況下，相位特

11、性失真要嚴重影響通信質(zhì)量。失真要嚴重影響通信質(zhì)量。)(j000)() ( j11)()()(.wwwwwwwwweNQIINwwww arctanarctan00Q3 3、相位特性曲線、相位特性曲線 wwww arctanarctan00Qwwww00arctanQ 由右圖可見，由右圖可見，Q值愈大，相頻值愈大，相頻特性曲線在諧振頻率特性曲線在諧振頻率0附近的變附近的變化愈陡峭。但是，線性度變差，化愈陡峭。但是，線性度變差，或者說，線性范圍變窄。或者說，線性范圍變窄。串聯(lián)單振蕩回路由電感線圈（包括其損耗電阻）串聯(lián)單振蕩回路由電感線圈（包括其損耗電阻）和電容器構(gòu)成，電抗元件電感和電容不消耗外加電

12、動和電容器構(gòu)成，電抗元件電感和電容不消耗外加電動勢的能量，消耗能量的只有損耗電阻。勢的能量，消耗能量的只有損耗電阻。 + C Vs L R 1. 四、能量關(guān)系及電源內(nèi)阻與負載電阻的影響四、能量關(guān)系及電源內(nèi)阻與負載電阻的影響電容和電感的瞬時功率電容和電感的瞬時功率20021ddddCvvvCttCtpwtCCtCC20021LtLLtLLLittiiLtpwdddd電容和電感的瞬時儲能電容和電感的瞬時儲能(設(shè)起始儲能為零設(shè)起始儲能為零)tCipCCCCCddvvv電容和電感的伏安特性方程電容和電感的伏安特性方程tCiCCddvtLLLddiv tiLiipLLLLLddv設(shè)設(shè)tVwsinsmsv

13、諧振時諧振時:回路中電流回路中電流Ris0vtRVwsinsm電容上電壓電容上電壓)90sin(oCtQVwsmvtQVwcossm電容的瞬時儲能電容的瞬時儲能221CvCwCtVCQw22cos21sm2電感的瞬時儲能電感的瞬時儲能2021LiwLtRVLw22sin)(21sm + C Vs L R 22222221cos21sin21smsmsmVCQtVCQtVCQwwwCL22ww回路總的瞬時儲能回路總的瞬時儲能 就能量關(guān)系而言，所謂就能量關(guān)系而言，所謂“諧振諧振”，是指：回路中，是指：回路中儲存的能量是不變的，只是在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)儲存的能量是不變的，只是在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)

14、換；外加電動勢只提供回路電阻所消耗的能量，以維換；外加電動勢只提供回路電阻所消耗的能量，以維持回路的等幅振蕩，而且諧振回路中電流最大。持回路的等幅振蕩，而且諧振回路中電流最大。2sm02sm2121212CQVRVwRw22222221cos21sin21smsmsmVCQtVCQtVCQwwwCL22ww回路總瞬時儲能回路總瞬時儲能回路一個周期的損耗回路一個周期的損耗每周期耗能回路儲能2 Q所以QCQVVCQwwwRCL21212212sm2sm2 考慮信號源內(nèi)阻考慮信號源內(nèi)阻RS和負載電阻和負載電阻RL后，后，由于回路總的損耗增大，回路由于回路總的損耗增大，回路Q值將下值將下降，稱其為等效

15、品質(zhì)因數(shù)降，稱其為等效品質(zhì)因數(shù)QL。 為了區(qū)別起見，把沒有考慮信號源內(nèi)阻和負載電阻時回路為了區(qū)別起見，把沒有考慮信號源內(nèi)阻和負載電阻時回路本身的本身的Q值叫做無載值叫做無載Q值值(或空載或空載Q值值)，用，用Q0表示；而把表示；而把考慮考慮信信號源內(nèi)阻和負載電阻時的號源內(nèi)阻和負載電阻時的Q值叫做有載值叫做有載Q值，用值，用QL表示。表示。 由于由于QL值低于值低于Q0，因此考慮信號源內(nèi)阻及負載電阻后，因此考慮信號源內(nèi)阻及負載電阻后，串聯(lián)諧振回路的串聯(lián)諧振回路的選擇性變壞，通頻帶加寬選擇性變壞，通頻帶加寬。LS0RRRLQLwRRRRQLS012. + C Vs L R Rs+CVsRLLR 要

16、研究并聯(lián)振蕩回路的選頻特性，可以考察其阻要研究并聯(lián)振蕩回路的選頻特性，可以考察其阻抗隨頻率變化的規(guī)律。抗隨頻率變化的規(guī)律。 Is C L R 損耗電阻損耗電阻 Is C L R 損耗電阻損耗電阻回路的總阻抗回路的總阻抗CLRCLRZwwwwj1jj1jCLRCLRwwww1jj1jLRw通常，損耗電阻通常，損耗電阻R在工作頻段內(nèi)滿足：在工作頻段內(nèi)滿足：或或 高高Q 采用導(dǎo)納分析并聯(lián)振蕩回路及其等效電路比較方便，為此引采用導(dǎo)納分析并聯(lián)振蕩回路及其等效電路比較方便，為此引入并聯(lián)振蕩回路的導(dǎo)納。入并聯(lián)振蕩回路的導(dǎo)納。CLRCLww1jLCLCRww1j1一、并聯(lián)振蕩回路特性一、并聯(lián)振蕩回路特性 Is

17、 C L R 損耗電阻損耗電阻回路總導(dǎo)納回路總導(dǎo)納式中電導(dǎo)式中電導(dǎo)G和電納和電納B分別為分別為LCRG LCBww1LCLCRBGYww1jjCLRCLRZwwwwj1jj1jLCLCRww1j1Q高 Is C L 1/G wYOBw wO電納電納wCB =wC 1wL1LwpwG感性感性容性容性wP 諧振特性：其導(dǎo)納在某一特定頻率上具有最小值諧振特性：其導(dǎo)納在某一特定頻率上具有最小值（諧振狀態(tài)），而偏離此頻率時將迅速增大。（諧振狀態(tài)），而偏離此頻率時將迅速增大。01LCBww諧振條件諧振條件: :即諧振頻率即諧振頻率LC1pwLCf21p或或 Is C L 1/G 回路總導(dǎo)納回路總導(dǎo)納LCL

18、CRBGYww1jj Is C L Rp 1) w w w wp時，時， B w wp時，時，B 0呈容性。呈容性。1. 阻抗性質(zhì)隨頻率變化的規(guī)律：阻抗性質(zhì)隨頻率變化的規(guī)律：Bw wO電納電納wCB =wC 1wL1Lw感性感性容性容性wP Is C L 1/G ，具有帶通選頻特性。，具有帶通選頻特性。當信號源為電流源時，回路電壓最大，當信號源為電流源時，回路電壓最大，即即2. 諧振時，回路阻抗值最大，即諧振時，回路阻抗值最大，即；CRLGR1p選頻特性曲線選頻特性曲線ZIsRCLCRRLQPPp1wwRCLCL1CRLRppppwwpspRIVwYOpwG Is C L 1/G CRLRQp

19、ppppwwCRIppsjwpppVCjICwspjIQsPsPPPPLPIjQLjILQLjVLjRVIwwww3.并聯(lián)諧振時，流經(jīng)電感和電容的電流模值大小相近，并聯(lián)諧振時，流經(jīng)電感和電容的電流模值大小相近，方向相反，且約等于外加電流的方向相反，且約等于外加電流的Q Q倍；倍；LCR回路的狀回路的狀態(tài)與串聯(lián)諧振回路相似。態(tài)與串聯(lián)諧振回路相似。RIQRIVLRspppjLIpsjw 回路中電壓幅值與外加電流頻率之間的關(guān)系曲線回路中電壓幅值與外加電流頻率之間的關(guān)系曲線稱為諧振曲線。稱為諧振曲線。因此，表示諧振曲線的函數(shù)為因此，表示諧振曲線的函數(shù)為)1j()1j()()()(.pppsps0LCG

20、GGLCGIVVNwwwwwwwI選頻特性曲線選頻特性曲線ZIswYOpwG Is C L 1/G 二、諧振曲線和通頻帶二、諧振曲線和通頻帶)(jppp)() ( j11wwwwwweNQ 可見，對串聯(lián)和并聯(lián)諧振回路而言，諧振曲線是可見，對串聯(lián)和并聯(lián)諧振回路而言，諧振曲線是相似的。相似的。)1j()1j()()()(.pppsps0LCGGGLCGIVVNwwwwwwwI Is C L R + C Vs L R 互偶互偶RgLCYZsVsIIVIsCLRsRpRL 考慮信號源內(nèi)阻考慮信號源內(nèi)阻Rs和負載電阻和負載電阻RL后，由于回路總的后，由于回路總的損耗增大，回路損耗增大，回路Q值將下降，稱

21、為值將下降，稱為等效品質(zhì)因數(shù)等效品質(zhì)因數(shù)QL。LsppL1GGGLQw 由于由于QL值低于值低于Qp，因此考慮信號源內(nèi)阻及負載電阻，因此考慮信號源內(nèi)阻及負載電阻后，并聯(lián)諧振回路的選擇性變壞，通頻帶加寬。后，并聯(lián)諧振回路的選擇性變壞，通頻帶加寬。LpspppRRRRRL11wLpsppRRRRQ1三、信號源內(nèi)阻和負載電阻的影響三、信號源內(nèi)阻和負載電阻的影響 Is C L R 損耗電阻損耗電阻CLRCLRZwwwwj1jj1jCLRCRCLwww1jjCRRLLRCRLwww1j1j1下面，計算一下精確的諧振頻率下面，計算一下精確的諧振頻率四、低四、低 Q值的并聯(lián)諧振回路值的并聯(lián)諧振回路 Is C

22、 L R 損耗電阻損耗電阻令令11j1j1CRRLLRwww即即CRRLLRwww1CRRLLR12wCRRLLRCRLZwww1j1j1諧振頻率為諧振頻率為2p1LRLCw2111pQLC分母虛部為零的頻率為分母虛部為零的頻率為2P1LRLCwCRRLLRCRLZwww1j1j1LC10w由于由于Q值低，因此電路總的阻抗值低，因此電路總的阻抗Z的最大值與純阻的最大值與純阻不是同時發(fā)生。不是同時發(fā)生。所謂等效，就是指電路工作在某一頻率時，不管其內(nèi)部的所謂等效，就是指電路工作在某一頻率時，不管其內(nèi)部的電路形式如何，從端口看過去其阻抗或者導(dǎo)納是相等的。電路形式如何，從端口看過去其阻抗或者導(dǎo)納是相等

23、的。ppppssjjjXRXRXR要要串、并聯(lián)阻抗等效，即串、并聯(lián)阻抗等效，即2p2pp2p2p2p2ppjXRXRXRXRppppppppjjjjXRXRXRXR一、串、并聯(lián)阻抗的等效互換一、串、并聯(lián)阻抗的等效互換ppppssjjjXRXRXR2p2pp2p2p2p2ppjXRXRXRXR故故2p2p2ppXRXRRs2p2pp2psXRXRX 盡管電路形式變化，但是二者的品質(zhì)因數(shù)應(yīng)該相等。盡管電路形式變化，但是二者的品質(zhì)因數(shù)應(yīng)該相等。ppLssLXRQRXQ212111LspQXX所以等效互換的變換關(guān)系為：所以等效互換的變換關(guān)系為：sLpRQR21121LspQRR spXX 結(jié)論：結(jié)論：

24、2）串聯(lián)電抗變?yōu)橥再|(zhì)的并聯(lián)電抗。串聯(lián)電抗變?yōu)橥再|(zhì)的并聯(lián)電抗。1）小的串聯(lián)電阻變?yōu)榇蟮牟⒙?lián)電阻。小的串聯(lián)電阻變?yōu)榇蟮牟⒙?lián)電阻。當品質(zhì)因數(shù)足夠高時當品質(zhì)因數(shù)足夠高時2111LspQXXsLpRQR211QL 110時時， 對于復(fù)雜的并聯(lián)諧振回路，其諧振頻率和諧振阻對于復(fù)雜的并聯(lián)諧振回路，其諧振頻率和諧振阻抗的計算一般更為繁瑣。然而，當整個電路滿足高抗的計算一般更為繁瑣。然而，當整個電路滿足高Q條件時，計算可以大大化簡。條件時，計算可以大大化簡。二、并聯(lián)諧振回路的其他形式二、并聯(lián)諧振回路的其他形式 Is C L R 損耗電阻損耗電阻Q高LC1pw 對于高對于高Q值并聯(lián)諧振回路，其諧振頻率與串聯(lián)諧

25、值并聯(lián)諧振回路，其諧振頻率與串聯(lián)諧振回路相近，諧振阻抗可以通過串聯(lián)支路的串并聯(lián)互振回路相近，諧振阻抗可以通過串聯(lián)支路的串并聯(lián)互換得到。換得到。 Is C L Rp CRLRQR2pp當品質(zhì)因數(shù)足夠高時當品質(zhì)因數(shù)足夠高時LC1pw2p212p1pp)(LRRGGGw 對于高對于高Q值并聯(lián)諧振回路，其諧振頻率與串聯(lián)諧值并聯(lián)諧振回路，其諧振頻率與串聯(lián)諧振回路相近，諧振阻抗可以通過串聯(lián)支路的串并聯(lián)互振回路相近，諧振阻抗可以通過串聯(lián)支路的串并聯(lián)互換得到。換得到。 為了減小信號源或負載電阻對諧振回路的為了減小信號源或負載電阻對諧振回路的影響，信號源或負載電阻不是直接接入回路，影響，信號源或負載電阻不是直接

26、接入回路，而是經(jīng)過一些簡單的變換電路，將它們而是經(jīng)過一些簡單的變換電路，將它們部分接部分接入入回路。回路。 常用的電路形式有常用的電路形式有變壓器耦合變壓器耦合連接、連接、自耦自耦變壓器抽頭變壓器抽頭電路和電路和雙電容抽頭雙電容抽頭電路，下面分別電路，下面分別介紹。首先，討論負載電阻的部分接入問題。介紹。首先，討論負載電阻的部分接入問題。三、抽頭式并聯(lián)電路的阻抗變換三、抽頭式并聯(lián)電路的阻抗變換1. 自耦合變壓器自耦合變壓器L21RVPL2L2RVPL2L221L2LL1RpRNNRVVR接入系數(shù)接入系數(shù)112LNNVVp21PP功率守恒功率守恒 C RL P L R L C b) a) V V

27、L + - + - 2. 電容抽頭電路電容抽頭電路L21RVPL2L2RVPL2L2LL1RpRVVR接入系數(shù)：接入系數(shù)：1p212LCCCVV21PP功率守恒：功率守恒： C2 RL P L R L C b) a) C1 V VL + - + - 3. 電容抽頭電路電容抽頭電路2L1CRwCCVVpww112L2CC21122121CCCCCCCC C2 RL P L R L C b) a) C1 V VL + - + - 21PPssspIIVVIdbabsab2IVP 以上討論了負載電阻的部分接入問題，下面，討以上討論了負載電阻的部分接入問題，下面，討論信號源及其內(nèi)阻的部分接入問題。論信

28、號源及其內(nèi)阻的部分接入問題。sdb1IVPs2abdbs2s1RVVRpR Is C Rs RL a b d I s R s d b C L RL 上面分析了外接負載為純阻的情況。而當外接負上面分析了外接負載為純阻的情況。而當外接負載包括電抗成分時，上述等效變換關(guān)系仍然適用。載包括電抗成分時，上述等效變換關(guān)系仍然適用。 CL C RL P C L L R L C d d b b a L2L221L2dbab1RpRNNRVVRLL2L2dbabLCpCVVC21p2p 耦合回路是由兩個或兩個以上的電路形成的一個耦合回路是由兩個或兩個以上的電路形成的一個網(wǎng)絡(luò)，兩個電路之間必須有公共阻抗存在，才能

29、完成網(wǎng)絡(luò)，兩個電路之間必須有公共阻抗存在，才能完成耦合作用。耦合作用。在耦合回路中接有激勵信號源的回路稱為初級回在耦合回路中接有激勵信號源的回路稱為初級回路，與負載相接的回路稱為次級回路。路，與負載相接的回路稱為次級回路。為了說明回路間的耦合程度，常用耦合系數(shù)為了說明回路間的耦合程度，常用耦合系數(shù)來來表示，它的定義是：耦合回路的公共電抗（或電阻）表示，它的定義是：耦合回路的公共電抗（或電阻）絕對值與初、次級回路中同性質(zhì)的電抗（或電阻）的絕對值與初、次級回路中同性質(zhì)的電抗（或電阻）的幾何中項之比，即幾何中項之比，即221112XXXk 在高頻電子線路中，常采用圖在高頻電子線路中，常采用圖.所示的

30、兩種耦合回所示的兩種耦合回路。圖路。圖.（）為互感耦合串聯(lián)型回路；（）為電容耦（）為互感耦合串聯(lián)型回路；（）為電容耦合并聯(lián)型回路。合并聯(lián)型回路。一、互感耦合回路的一般性質(zhì)一、互感耦合回路的一般性質(zhì)21111IMjZIVw12IMjZIw220由基爾霍夫定律得出回路電壓方程為由基爾霍夫定律得出回路電壓方程為 式中，式中，Z11為初級回路的自阻抗，即為初級回路的自阻抗，即Z11=R11+jX11, Z22為次級回路的自阻抗，即為次級回路的自阻抗，即Z22=R22+jX22。 由基爾霍夫定律得出回路電壓方程為由基爾霍夫定律得出回路電壓方程為2221111)(ZMZVIw112221122)(jZMZ

31、ZVMIww解得解得21111IMjZIVw12IMjZIw2202221111)(ZMZVIw 反射阻抗，又稱為耦合阻抗，它的物理意義是：次反射阻抗，又稱為耦合阻抗，它的物理意義是：次級電流通過互感級電流通過互感的作用，在初級回路中感應(yīng)的電動勢的作用，在初級回路中感應(yīng)的電動勢對初級電流的影響，可用一個等效阻抗對初級電流的影響，可用一個等效阻抗Zf1來表示。來表示。222f1ZMZ)(w112221122)(jZMZZVMIww在次級回路中反射阻抗在次級回路中反射阻抗Zf2：112f2ZMZ)(w二、耦合振蕩回路的頻率特性二、耦合振蕩回路的頻率特性廣義失諧量：廣義失諧量：wwww00Q耦合因數(shù)

32、（電容耦合電路）：耦合因數(shù)（電容耦合電路）：GCMw 一般采用一般采用 稍大于稍大于1 1，這時在通帶內(nèi)放大均勻，而在，這時在通帶內(nèi)放大均勻，而在通帶外衰減很大，為較理想的幅頻特性。通帶外衰減很大，為較理想的幅頻特性。一、一、LC集中選擇性濾波器集中選擇性濾波器 為了獲得工作頻率高度穩(wěn)定、阻帶衰減特性十為了獲得工作頻率高度穩(wěn)定、阻帶衰減特性十分陡峭的濾波器，就要求濾波器元件的品質(zhì)因數(shù)分陡峭的濾波器，就要求濾波器元件的品質(zhì)因數(shù)很高。很高。LC型濾波器的品質(zhì)因數(shù)一般在型濾波器的品質(zhì)因數(shù)一般在100200范范圍內(nèi)，不能滿足上述要求。圍內(nèi)，不能滿足上述要求。 石英諧振器的品質(zhì)因數(shù)石英諧振器的品質(zhì)因數(shù)可

33、達幾萬甚至幾百萬，可達幾萬甚至幾百萬，因而可以構(gòu)成工作頻率穩(wěn)定度極高、阻帶衰減特性因而可以構(gòu)成工作頻率穩(wěn)定度極高、阻帶衰減特性很陡峭、通帶衰減很小的濾波器。很陡峭、通帶衰減很小的濾波器。二、石英晶體濾波器二、石英晶體濾波器l. 壓電效應(yīng)和壓電振蕩壓電效應(yīng)和壓電振蕩 C0 rq Cq Lq JT b a 在石英晶體兩個管腳加交變在石英晶體兩個管腳加交變電場時，它將會產(chǎn)生一定頻率的電場時，它將會產(chǎn)生一定頻率的機械變形，而這種機械振動又會機械變形，而這種機械振動又會產(chǎn)生交變電場，上述物理現(xiàn)象稱產(chǎn)生交變電場，上述物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。為壓電效應(yīng)。 通常，壓電效應(yīng)并不明顯。但是，當交變電場的頻率為通常，壓電效應(yīng)并不明顯。但是，當交