通信电路沈伟慈第二章

时间：2025-04-22

第2章高频电子电路基础 2.1 高频电路中的元器件 2.1.1 高频电路中的无源器件 2.1.2 高频电路中的有源器件 2.2 简单谐振回路 2.2.1 串联谐振回路 2.2.2 并联谐振回路

2.2.3 并联谐振回路的部分接入及接入系数 2.3. 耦合谐振回路 2.4 无源阻抗变换网络

2.3.1 串并联阻抗的等效转换 2.3.2 变压器阻抗变换

2.3.3 部分接入阻抗变换

第2章高频电子电路基础

各种无线电设备都是由一些处理高频信号的功能电路构成，如高频放大器、振荡器、调制器、解调器和混频器构成。这些实际电路虽然在工作原

理、分析方法等方面各有特点，但电路所使用的有源器件和无源网络却

是基本相同的。在这些功能电路中，有源器件（包括二极管、晶体管、场效应管等）完成信号放大和非线性变换功能；无源网络（谐振网络、滤波网络等）则完成信号传输、频率选择、阻抗变换等功能。有源器件和无源网络是组成各种通信电子电路的基础。

2.1 高频电路中的元器件高频电路中的无源器件

高频电路中的无源器件主要有电阻器、电容器和电感器，它们都属于线性元件。 1）电阻

一个实际的电阻器, 在低频时主要表现为电阻特性, 但在高频使用时必须考虑其电抗特性。一般来说一个电阻R的高频等效电路如图2 — 1所示, 其中, CR为分布电容, LR为引线电感, R为电阻。由等效电路可知，在高频情况下，电阻器可能呈现出电

抗（电感或电容）特性，且频率越高，电抗特性表现的越明显。电阻器的电抗特性反映的就是其高频特性，分布电容和引线电感越小，表明电阻的

高频特性越好。在实际使用中，要尽量减小电阻器高频特性的影响，使之表现为纯电阻。

图 2 — 1 电阻的高频等效电路

电阻器的高频特性与制作电阻的材料、电阻的封装形式和尺寸大小有密切关系。通常

金属膜电阻比炭膜电阻的高频特性要好；而炭膜电阻比绕线电阻的高频特性要好；表面贴装(SMD)电阻比引线电阻的高频特性要好；一般来说小尺寸电阻比大尺寸电阻的高频特性要好。 2）电容

两个导体之间填充介质即构成电容。电容两端加电压时便有电能储存。一个实际的电容器，除了表现出电容特性之外，两个极板之间的介质会产生介质损耗，该损耗可用与电容相并联的电阻R表示，其值与电容的容量和填充的介质材料有关。此外，电流流过电容时，会产生磁场，因而有电感效应，图2 — 2（a）给出电容器的等效电路。图2 — 2（b）虚线表示理想电容器的阻抗1/(jωC)特性, 实线表示实际电容器的高频特性, 其中, f为工作频率, ω=2πf。由图可知，当工作频率很高时，感抗可能超过容抗，此时电容等效为一电感。描

述电容高频特性的参量为损耗角正切（或品质因数Qc)和自身谐振频率SRF(Self Resonant Frequency)。电容的品质因数为

QC= CRC

阻抗

频率 f(b)

(a)

图2 — 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

电源的型去耦网络

在设计去耦滤波电路时，通常将一个大容量电容和一个小容量电容并联在一起使用。这样可以拓宽滤波电路的频率范围。在频率较低

时，大容量电容的寄生串联电感的感抗比容抗小得多，总体呈现容抗，而小容量电容的容抗很大，在整个电路中不起作用。在频率很高时，大容量电容将等效为一个电感，起不到去耦滤波作用，此时小容量电容的容抗很小，可起到去耦滤波作用。

3）电感

理想电感是个储藏磁能的元件。实际的电感，除了储藏磁能之外，其导