切比雪夫低通滤波器型阻抗匹配网络设计.pdf

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1、第23卷第2期2010年3月机电产品开簋与纠新Development＆InnovationofMachinery＆ElectriealProductsV01．23．No．2Mar．．2010文章编号：1002—6673(2010)02—051—03切比雪夫低通滤波器型阻抗匹配网络设计李莉，贾海瀛，李新(天津职业大学，天津300410)摘要：进行了切比雪夫低通滤波阻抗匹配网络的分析和设计，可以较好的实现带有电抗性负载的阻抗匹配，降低了天线工程中阻抗匹配的调试工作，并对正确性和可行性进行了验证，此方法可用于宽频带天线的设计。关键

2、词：阻抗匹配；低通滤波器；切比雪夫中图分类号：TB47文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002-6673．2010．02．021OnDesignofLow-passChebyshevTypeImpedanceMatchingNetworkLlLi．JIAHai—Ying．jLIXin(TianjinVocationalInstitute，Tianjin300410，China)Abstract：Thelow—passchebyshevtypeimpedancematchingnetworkWasanaly

3、zedanddesigned．Itisindicatedthatthiskindoflow—passfiltertypeimpedanceconvenercanbebetterinimpedancematchingwithreactiveloadanditcanreducethedebuggingworkloadinimpedancematchingofantennaengineering．Finallythecorrectnessandfeasibilityofthiskindoflow—passfaltertypeimp

4、edanceconveneristestedanditcanbeusedindesigningofbroadbandantenna．Keywords：impedancematching；low—passfilter；Chebyshev0引言阻抗匹配从最初的一节1／4波长传输线可实现匹配，发展为多节1／4波长，甚至为多节1／16波长、l／32波长的传输线实现阻抗匹配。但都只能针对于实数负载。目前国际上正在进一步研究复数负载阻抗匹配问题，采用各种方法进行优化，理论又力求简单，所以在此研究低通滤波器型阻抗变换器是十分具有应用价值的

5、。阻抗匹配网络与滤波器在功能上是不同的，阻抗匹配网络的主要作用是完成阻抗变换，而滤波器的主要作用是分离频率。但是．理论表明．对于具有电抗性质负载的匹配网络，最佳结构恰好是滤波器结构。因此一些阻抗匹配网络的理论．同滤波器的理论相似。一些滤波器的设计，可以作为设计阻抗匹配网络的借鉴。同时，在有些特殊情况下．可以把滤波器和阻抗匹配网络的特性综合在一起，从而得到低通滤波阻抗匹配网络。在这里我们进行切比雪收稿日期：2009—12—18作者简介：李莉(1977-)，女，天津人，硕士研究生，讲师。研究方向：电子技术，已发表论文近十篇；贾海

6、瀛(1971一)，女，天津人，硕士研究生，副教授。研究方向：电子自动化，已发表论文十余篇。夫低通滤波阻抗匹配网络的分析和设计。1切比雪夫低通滤波阻抗变换器设计低通滤波阻抗变换器原型电路如图1所示。图l(a)为电感输入方式，图l(b)为电容输入方式。kI。&IGpI。艮I(a)电感输入方式(b)电容输入方式图l低通滤波阻抗变换器原型电路图Fig．1Circuitsoflow-passfiltertypeimpedanceconverter假定低通滤波阻抗变换器的预定条件为：在频率f0上使源阻抗Z0与负载阻抗Zr-Z，。+jZ吐

7、相匹配。匹配带宽为W，匹配频带内最大衰减为k(或驻波比P，)。切比雪夫低通滤波阻抗变换器的设计过程如下。(1)设计归一化低通原型阻抗变换器。设此阻抗变换器在中心频率f0上使Z。与Z，。相匹配，则阻抗变换比是R=ZgZ山在此采用电感输入法，即以图1(a)电路为例进行研究。在给定技术指标W、R、k(或P，)的情况下。其设计公式为：51．产品与市场·I蚱l一孚峪1+孚}乏蜢晕}㈩』8r=10㈨0_1：掣¨7：ln=2n7=2打1、／案}胁一{手)J将R、f、w代入式(2)中求得n值，注意这个n!值并非整数。因为已知的L～为最大衰减

8、，当L。最大时，n值最小，所以应该取大于n的最小整数。选定了n值后，按R、n、W值得到部分归一元件值．其它值则可以通过低通滤波阻抗变换器的元件值间的反对称关系计算得到。在此以n--4为例，分别假设为gl、92、93、94，将有93=92R94=gt／R的关系。(2)计算各元件的实际值。因为