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1、4.1.1 线性网络第四章 射频网络4.1 基本概念基本概念 线性网络：输出信号的频谱和输入信号的频谱完全一样，没有新频率信号产生，这样的网络称线性网络。 线性无源网络：网络内电路的元件参数不随其上的电流或电压的幅度的变化而变化。 电路的非线性频率响应时随着频率的改变，电路的阻抗或导纳发生改变，进而导致输出的电压或电流的幅度虽频率发生改变。4.1.2 阻抗矩阵和导纳矩阵电流电压电流电流=0 =0 O.C. (Open circuit) O.C. (Open circuit)Impedance MatrixImpedance Matrix第四章 射频网络4.1 基本概念基本概念阻抗矩阵4.1.2
2、 阻抗矩阵和导纳矩阵多端口的网络（Multiport network）电压电流导纳矩阵Admittance Matrix导纳矩阵与阻抗矩阵的关系导纳矩阵与阻抗矩阵的关系4.1.2 阻抗矩阵和导纳矩阵 两端口射频网络的阻抗两端口射频网络的阻抗矩阵矩阵ZZ和导纳矩阵和导纳矩阵YY例例4-14-1 两端口射频网络两端口射频网络B B的阻抗的阻抗矩阵矩阵ZZ 的推导学生自推的推导学生自推4.1.3 混合矩阵和转移矩阵混合矩阵和转移矩阵适合于描述有源器件适合于描述有源器件Hybrid MatrixChain MatrixABCD Matrix转移矩阵转移矩阵混合矩阵混合矩阵适合于级联网络适合于级联网络4
3、.1.3 混合矩阵和转移矩阵混合矩阵和转移矩阵输入阻抗输入阻抗h11电压反馈系数电压反馈系数h12电流放大倍数电流放大倍数h21输出导纳输出导纳h22例例4-24-24.1.3 混合矩阵和转移矩阵混合矩阵和转移矩阵例例4-34-3传输线传输线转移矩阵转移矩阵i2=0 v2=0 4.2.1 网络的串联4.2 网络的连接4.2.2 网络的并联4.2.3 网络的级联网络级联的例子（例4-5）典型电路的网络级联A表达式4.3 网络的特性阻抗矩阵阻抗矩阵Z Z导纳矩阵导纳矩阵Y Y4.3.1 网络的转换4.3.1 网络的转换4.3.1 网络的转换例 4-6：请给出从转移矩阵A到阻抗矩阵Z的变换关系。4.
4、3.1 网络的转换4.3.2 网络分析的应用例例4-74.4.1 散射参数概念散射参数概念1. 散射参数的定义散射参数的定义4.4 散射参数散射参数定义定义散射参数的定义功率关系功率关系定义定义散射参数的意义多端口网络多端口网络 当端口当端口IIII的传输线连接匹配的传输线连接匹配负载负载Z Z0 0时，端口时，端口I I的电压反的电压反射系数射系数当端口当端口IIII连接匹配负载连接匹配负载Z Z0 0 时，两端口网络的正向电压时，两端口网络的正向电压传输系数传输系数例例4-82 2. . 散射矩阵的特性散射矩阵的特性网络互易网络互易-在线性无源网络中，如果网络没有包含各向在线性无源网络中，
5、如果网络没有包含各向异性介质（如铁氧体材料），则网络是互易网络。异性介质（如铁氧体材料），则网络是互易网络。网络无耗网络无耗-输入网络的功率应该与网络输出的功率相输入网络的功率应该与网络输出的功率相等。如使用传输线、电容、电感、变压器等无耗元等。如使用传输线、电容、电感、变压器等无耗元件构成的网络为无耗网络。件构成的网络为无耗网络。对于两端口网络互易：对于两端口网络互易：S S1212=S=S2121对于互易且对称的两端口网络：对于互易且对称的两端口网络：S S1212=S=S2121， S S1111=S=S22222 2. . 散射矩阵的特性散射矩阵的特性无耗互易网络无耗互易网络两端口网络
6、两端口网络无耗网络无耗网络互易网络互易网络3.3. 散射矩阵的转换散射矩阵的转换4.4.2 散射参数推广端口阻抗不一致端口阻抗不一致4.4.2 散射参数推广链接散射矩阵链接散射矩阵4.4.3 散射参数测量矢量网络分析仪矢量网络分析仪4.4.3 散射参数测量4.5 信号流图信号流图(Signal Flow Chart)信号流图由一些节点和支路按照一定的规信号流图由一些节点和支路按照一定的规则构成。则构成。信号流图的结构非常类似于程序流程图。信号流图的结构非常类似于程序流程图。4.5 信号流图1每一个节点指定变量描述流入或流出信号的每一个节点指定变量描述流入或流出信号的大小。大小。2节点分为独立变
7、量节点和非独立变量节点。节点分为独立变量节点和非独立变量节点。独立变量节点描述入归一化射功率波独立变量节点描述入归一化射功率波非独立变量节点描述反射归一化功率波。非独立变量节点描述反射归一化功率波。3每一个支路指定变量描述流入和流出信号的每一个支路指定变量描述流入和流出信号的关系。关系。4支路进入非独立变量节点，从独立变量节点支路进入非独立变量节点，从独立变量节点射出。射出。5一个节点的变量等于进入节点的支路之和。一个节点的变量等于进入节点的支路之和。4.5 信号流图负载的信号流图描述负载的信号流图描述由散射参数的定义得到的由散射参数的定义得到的归一化入射波和反射波公归一化入射波和反射波公式知式知:所以：所以：信号源的信号流图描述信号源的信号流图描述ininss信号源的信信号源的信号流图推导号流图推导如下：如下：信号源的信号信号源的信号流图推导流图推导agbg令：令：信号源的信号流图结论信号源的信号流图结论ininss式中：式中：信号流图的应用（例4-12）信号流图的应用（例4-13）第四章作业4.3、4.94.15(书外习题）利用信号流图导出如图所示的两端口网络in和out的表达式4.15(书外习题）解答4.15(书外习题）利用信号流图导出如图所示的两端口网络in和out的表达式4.15(书外习题）解答4.15(书外习题）解答
