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1、第一章高频电路基础1.1高频电路中的元器件1.2高频振荡回路1.3高频变压器和传输线变压器1.4各种滤波组件1.基本内容高频电路基本上是由无源元件、有源器件和无源网络组成的。高频电路中使用的元器件与低频电路中使用的元器件频率特性是不同的。高频电路中无源线性元件主要是电阻(器)、电容(器)和电感(器)。掌握本章内容是非常重要的。2.基本要求(1)充分了解高频电路基本元件。(2)掌握电阻(器)、电容(器)和电感(器)的物理特性,等效电路和电阻(器)、电容(器)和电感(器)。电阻(器)、电容(器)和电感(器)与基本计算
2、方法。第一节高频电路中的元器件一、高频电路中的元件（一）电阻一个实际的电阻器,在低频时主要表现为电阻特性,但在高频使用时不仅表现有电阻特性的一面,而且还表现有电抗特性的一面。电阻器的电抗特性反映的就是其高频特性。三菱唯雅诺http://vaneo.taobao.com/一个电阻R的高频等效电路如图1—1所示,其中,CR为分布电容,LR为引线电感,R为电阻。图1—1电阻的高频等效电路（二）电容由介质隔开的两导体构成电容。一个理想电容器的容抗为1/(jωC),电容器的容抗与频率的关系如图1—2（b）虚线所示,其中f为
3、工作频率,ω=2πf。一个实际电容C的高频等效电路如图1—2(a)所示,其中Rc为损耗电阻，Lc为引线电感。容抗与频率的关系如图1—2（b）实线所示,其中f为工作频率,ω=2πf。图1—2电容器的高频等效电路(a)电容器的等效电路;（b）电容器的阻抗特性（三）电感理想高频电感器L的感抗为jωL,其中ω为工作角频率。实际高频电感器存在分布电容和损耗电阻，自身谐振频率SRF。在SRF上,高频电感阻抗的幅值最大，而相角为零,特性如图1—3所示。图1—3高频电感器的自身谐振频率SRF二、高频电路中的有源器件（一）二极管
4、半导体二极管在高频中主要用于检波、调制、解调及混频等非线性变换电路中。（二）晶体管与场效应管（FET）在高频中应用的晶体管仍然是双极型晶体管和各种场效应管，在外形结构方面有所不同。高频晶体管有两大类型:一类是作小信号放大的高频小功率管,对它们的主要要求是高增益和低噪声;另一类为高频功率管,其在高频工作时允许有较大管耗，且输出功率较大。（三）集成电路用于高频的集成电路的类型和品种主要分为通用型和专用型两种。第二节高频振荡（谐振）回路 高频电路中的无源组件或无源网络主要有高频振荡（谐振）回路、高频变压器、谐振
5、器与滤波器等,它们完成信号的传输、频率选择及阻抗变换等功能。高频振荡回路是高频电路中应用最广的无源网络,也是构成高频放大器、振荡器以及各种滤波器的主要部件,在电路中完成阻抗变换、信号选择等任务,并可直接作为负载使用。振荡回路是由电感和电容组成。只有一个回路的振荡回路称为简单振荡回路或单振荡回路，分为串联谐振回路或并联谐振回路。 一、串联谐振回路图1—4串联震荡回路及其特性若在串联振荡回路两端加一恒压信号,则发生串联谐振时因阻抗最小,流过电路的电流最大,称为谐振电流,其值为在任意频率下的回路电流与谐振电流之比
6、为其模为其中，称为回路的品质因数,它是振荡回路的另一个重要参数。根据式（1—6）画出相应的曲线如图1—5所示,称为谐振曲线。图1—5串联谐振回路的谐振曲线图1—6串联回路在谐振时的电流、电压关系在实际应用中,外加信号的频率ω与回路谐振频率ω0之差Δω=ω-ω0表示频率偏离谐振的程度,称为失谐。当ω与ω0很接近时,令ξ为广义失谐,则式（1—5）可写成当保持外加信号的幅值不变而改变其频率时,将回路电流值下降为谐振值的时对应的频率范围称为回路的通频带,也称回路带宽,通常用B来表示。令式（1—9）等于,则可推得ξ=±1,
7、从而可得带宽为 二、并联谐振回路 串联谐振回路适用于电源内阻为低内阻（如恒压源）的情况或低阻抗的电路（如微波电路）。图1—7并联谐振回路及其等效电路、阻抗特性和辐角特性(a)并联谐振回路;（b）等效电路;（c）阻抗特性;（d）辐角特性并联谐振回路的并联阻抗为定义使感抗与容抗相等的频率为并联谐振频率ω0,令Zp的虚部为零,求解方程的根就是ω0,可得式中,Q为回路的品质因数,有当时,。回路在谐振时的阻抗最大,为一电阻R0因为：并联回路通常用于窄带系统,此时ω与ω0相差不大,式（1—13）可进一步简化为式中
8、,Δω=ω-ω0。对应的阻抗模值与幅角分别为图1—8表示了并联振荡回路中谐振时的电流、电压关系。 例1设一放大器以简单并联振荡回路为负载,信号中心频率fs=10MHz,回路电容C=50pF, (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=0.5MHz,则应在回路上并联多
