《ABCD矩阵》PPT课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,6.5 ABCD,(,转移,),矩阵,一、,ABCD,矩阵,以,二端口网络,输入端口,的,总电压,V,1,和总电流,I,1,为,因变量，,输出端口,的,总电压,V,2,和总电流,I,2,为,自变量,，根据电路理论，得,矩阵表示：,注意：,输出端口,总电流,I,2,的流向,流出网络,.,1,二端口网络转移矩阵的定义,实用中有许多的微波网络是由两个或多个二端口网络,级联,组成的，用转移矩阵和传输矩阵来描述这种网络特别方便对于,无耗,网络，参量,A,、,D,为实数,，而,B,、,C,为纯虚数,C,的量纲为,导纳,A,、,D,为,无量纲参数,B,的量纲为,阻抗,注意：,ABCD,本身没有明确的物理意义但是特别适用于,级联,网络当,N,个二端口网络级联时，有：,其次序与级联次序同2.,二端口网络,级联,注意：,3.ABCD,矩阵的求法,【,例,6.5-1】,求表,6.6-1,中,串联,Z,、,并联,Y,、,理想变压器和,T,形网络的,ABCD,矩阵,.,2,）,并联,Y,求输入输出端电压,、,电流的关系,3),理想,变压器,解：,1,）,串联,Z,4,）,T,形网络,整理得,若将网络各端口电压、电流对自身特性阻抗归一化后，得归一化转移矩阵,ABCD,的,归一化参量,与,非归一化参量,之间有下列关系（两边特性阻抗不相等）,当,Z,01,=,Z,02,=,Z,0,时，其关系式为,4.,归一化,ABCD,矩阵,式中,Z,01,、,Z,02,分别为网络输入及输出端的特性阻抗。

二、,ABCD,矩阵与,S,矩阵的关系,用,ABCD,参数表示,S,矩阵参数的关系式：,网络参数的不同，只是由于网络端口物理量不同组合的结果，即从不同的激励与响应关系来描述同一个网络特性显然，,ABCD,参量与,Z,、,Y,、,S,参量之间可以相互转换由归一化电压、电流与端口波参数的关系,对,二端口,网络，其,ABCD,矩阵为,所以,将,b,1,b,2,置于等号的左端，,a,1,a,2,置于等号的右端，即,写成矩阵形式为,故,S,矩阵与,ABCD,矩阵的转换关系为,(,两边特性阻抗,Z,0,相等时,),二端口网络的归一化,ABCD,参量与,S,参量的关系为：,（,6.5-6,）,采用类似的方法也可得到,ABCD,矩阵与,S,参数矩阵的关系式：,由,(6.5,6),式可见,:,当,S,21,0,时，分母为零,不确定无衰减传输时,ABCD,阵是不确定的,实际微波电路通常非零用,S,参数表示,ABCD,矩阵参数的关系式：,三转移矩阵,ABCD,的性质,故有,2,对称网络,故有,或,1,互易网络,输入阻抗,Z,in,可以方便地用,ABCD,矩阵电压、电流的比值求出：,四、二端口网络的特性,阻抗、反射特性,损耗和功率增益,插入相移,1.,二端口网络的阻抗、反射特性,也可以求出反射参量的表示式：,2.,二端口网络的插入损耗和功率增益,下面分别求解,P,Lb,、,P,La,:,二端口网络的插入损耗定义为,网络插入前的功率,网络插入前的功率,网络插入后的功率,I,L,E,G,Z,G,Z,L,V,L,网络插入前,I,1,V,1,网络,E,G,Z,G,插入网络后,网络插入后,I,L,E,G,Z,G,Z,L,V,L,网络插入前,此处,V,2,=,V,L,=Z,L,I,2,I,1,V,1,当,Z,L,=Z,G,=,Z,0,时有重要结论,:,P,Lb,、,P,La,两式相除得,网络插入后的功率,插入损耗是在设计微波器件：,如滤波器、隔离器衰减器等时常用到的参数。

当网络匹配时：,L,T,和,L,I,完全相同在设计微波放大器时常用到,换能器损耗,L,T,，其定义为,两端口网络吸收净功率：,对于无耗网络，换能器仅有网络失配损耗损耗,传送给负载的功率为：,换能器损耗：,3.,插入相移,(insertion phase,）,网络引入的电压相位差：,无网络时：,有网络时：,当,Z,G,和,Z,L,均为实数时，初始无相差显然插入相移为：,匹配时,Z,G,=Z,L,=Z,0,，有,:,。