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射頻入門之微帶線制作等效電感和電容的方法!

更新時間:2023-12-23 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

近來因而在更新我們新推出的《射頻入門》的教程,上面的文章中,我們介紹了好多理論知識和射頻設計方式,接出來我們一上去看一下射頻設計的一些具體應用。明天我們一上去學習一下幾種微帶線制做等效電感和電容的技巧。OvW物理好資源網(原物理ok網)

方式1,借助微帶短截線制做并聯電容和電感OvW物理好資源網(原物理ok網)

常用的微帶短截線有兩種:終端漏電短截線和終端開路短截線。OvW物理好資源網(原物理ok網)

這兩種短截線都來自于微波全反射的純串擾特點:當電磁波順著傳輸線傳播時,假若終端漏電,開路或則是純檢波負載,電磁波能量會被全反射,反射波和入射波疊加而成的純串擾,如右圖的紅線就是純串擾。OvW物理好資源網(原物理ok網)

純串擾是一個中的電磁波處于一個穩態,我們明天首先要講的就是這個穩態所呈現的傳輸線特點,我們拋掉繁雜的理論估算,從圖示中去一探究竟。OvW物理好資源網(原物理ok網)

①終端漏電先看一下終端漏電的傳輸線,其電流和電壓分布如右圖所示,OvW物理好資源網(原物理ok網)

傳輸線每一點的阻抗等于電流和電壓的比值電容并聯怎么算,當電流為零時,阻抗為零,電壓為零時,阻抗為無窮大,所以阻抗的分布如右圖所示:OvW物理好資源網(原物理ok網)

由終端漏電的無耗傳輸線上等效檢波X(z)分布曲線可知:在漏電端,阻抗為0,故可等效為串聯諧振回路;在0電感;在z=波長/4處,等效阻抗為無窮大,可等效為并聯諧振回路;在波長/4電容。等效阻抗在整個傳輸線上的分布具有波長/2的周期性分布。OvW物理好資源網(原物理ok網)

①終端開路對于終端開路的傳輸線,其阻抗特點恰好和終端漏電相反:其在大于四分之一波長時,呈現容性,小于四分之一波長而大于二分之一波長時呈現感性。阻抗分布如右圖所示。OvW物理好資源網(原物理ok網)

觀察上文兩種情況還可以得到一個有趣的現象:這個阻抗相對的寬度正好是四分之一波長,這就是四分之一波長阻抗變換器的神奇功效。OvW物理好資源網(原物理ok網)

這樣第一個怎樣用微帶線制做電感電容的原理也有了:OvW物理好資源網(原物理ok網)

①終端漏電短截線,對于給定頻度f0,當微帶短截線寬度大于四分之一波長時,呈現感性;小于四分之一波長而大于二分之一波長時呈現容性。OvW物理好資源網(原物理ok網)

②終端開路短截線:終端漏電短截線,對于給定頻度f0,當微帶短截線寬度大于四分之一波長時,呈現容性;小于四分之一波長而大于二分之一波長時呈現感性。OvW物理好資源網(原物理ok網)

缺點就是這個短截線一般只拿來實現并聯電容或則并聯電感且都是和頻度直接掛鉤的,也就是在單頻點處所實現的,帶寬比較窄,一不留神還可能諧振甚至變性。所以一般選擇大于四分之一波長的厚度來制做并聯電容或則并聯電感。OvW物理好資源網(原物理ok網)

并聯電感推薦使用大于四分之一波長的終端漏電短截線實現,其等效電路和阻抗估算公式如下:OvW物理好資源網(原物理ok網)

并聯電容推薦使用大于四分之一波長的終端開路短截線實現電容并聯怎么算,其等效電路和阻抗估算如下:OvW物理好資源網(原物理ok網)

里面公式給出了微帶線短截線電容和電感的基本方式,在實際電路中,要考慮短截線的寄生電容和寄生電感的影響。而且漏電短截線由于一旦設定,其厚度很難調整,使用比較受限,開路短截線,其寬度可以通過刀刻或則錫膏來做微調,使用上去比較便捷,因而應用比較廣泛。OvW物理好資源網(原物理ok網)

右圖是開路短截線的應用實例。OvW物理好資源網(原物理ok網)

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