《電路理論》的阻抗匹配與分貝教學(xué)探析

摘要:在參考了目前各個(gè)高校《電路理論》的教學(xué)大綱和專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃，分析課程的教學(xué)內(nèi)容中直流電路、交流電路、動(dòng)態(tài)電路的特點(diǎn)和主要內(nèi)容后，提出交流電路部分的阻抗匹配和分貝的教學(xué)方法，和大家一起探討，并總結(jié)教學(xué)方法和經(jīng)驗(yàn)，以便更好的用于實(shí)踐教學(xué)。

關(guān)鍵詞:教學(xué)分析;阻抗匹配;分貝

中圖分類號(hào):O441 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3198(2010)02-0190-01

1 影響阻抗匹配的因素

(1)反射系數(shù)。

(2)反射衰減 Return loss。

(3)回波損耗γ=(ZL-ZC)/(ZL+ZC) RL=20㏒γ。

(4)駐波系數(shù)(電壓駐波比、駐波比)。

VSWR=1+|γ|1-|γ|

2 匹配參數(shù)的計(jì)算

阻抗匹配計(jì)算有三個(gè)要素:中心頻率、Q值、電抗元件，這部分最典型的問題是:已知負(fù)載阻抗ZL=R+jX(或者負(fù)載導(dǎo)納YL=G+jB)，設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)，將其匹配到50歐姆。

需要運(yùn)用繁瑣的復(fù)數(shù)運(yùn)算

jXL=jωL jXC=1jωC ω=2πf

最基本的匹配電路

3 匹配電路的類型

所謂阻抗變換，一定是在諧振狀態(tài)下的變換，因此一定是跟諧振頻率相關(guān)的。常見的匹配電路類型有Pi型和T型匹配。可看作兩級(jí)L型匹配，可同時(shí)滿足對(duì)阻抗變換和Q值的要求。4 匹配電路的仿真

阻抗匹配電路有相關(guān)的輔助計(jì)算工具，Smith圓圖工具就是其一。smith圓圖是將反射系數(shù)繪制成極坐標(biāo)形式的圖形，因?yàn)榉瓷湎禂?shù)是一個(gè)模不超過1的復(fù)數(shù)，因此其取值落在一個(gè)半徑為1的圓內(nèi)，故名“圓圖”。在軟件工具的輔助之下，利用圓圖計(jì)算匹配是非常直觀的事情。該輔助工具也適用其他的阻抗變換方式。

(1)變壓器實(shí)現(xiàn)高低阻抗的變換。

早期音頻功放上驅(qū)動(dòng)低阻喇叭采用的方法以及振鈴電路上使用的變壓器耦合，以驅(qū)動(dòng)低阻喇叭。

(2)傳輸線變壓器的阻抗變換。

實(shí)現(xiàn)1∶4、1∶9的阻抗變換，或者實(shí)現(xiàn)平衡-非平衡轉(zhuǎn)換。

(3)微帶線、傳輸線、波導(dǎo)阻抗匹配。

RF、微波場(chǎng)合，利用特定的傳輸線、波導(dǎo)，作為電感、電容、互耦元件，從而實(shí)現(xiàn)阻抗變換。

5 結(jié)論

對(duì)于阻抗匹配仿真結(jié)果，應(yīng)該使學(xué)生明白，仿真是設(shè)計(jì)階段的依據(jù)，方案驗(yàn)證的手段;是調(diào)試的助手;是輔助的可靠性分析手段。阻抗匹配的教學(xué)過程和實(shí)踐過程有著本質(zhì)的區(qū)別，教學(xué)過程趨于理論較多，學(xué)生不易理解，實(shí)踐過程易懂清晰，易于理解，并且是電路理論教學(xué)中最重要的環(huán)節(jié)和步驟。

參考文獻(xiàn)

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