【導讀】阻抗匹配是電路功耗（傳輸和損耗）deyigejibenzhuti
，yeshitigaozhengtixingnengdeyouxiaoshouduan。tongguoyichuxianluzukangdediankangyuanjian，zukangpipeihaikeyitigaodianluwendingxing，jiangdizhubodeyingxiang
，bimianyinnengliangfansheersunhuaishebei。xunzhaolixiangdezukangpipeijiejuefanganbingfeiyishi，yinweishejirenyuanbixuzaixiangyingfanweiyutongguo/拒絕 dB 級別之間權衡取舍。L 型網絡阻抗匹配是濾波器設計的良好開端，同時也是一種低成本、寬帶寬的濾波響應解決方案。

本文要點：

L 型網絡阻抗匹配是一個簡單的濾波器，由兩個電抗元件組成。

• L 型濾波器具有較寬的帶寬，但在載波頻率下響應速度緩慢。
• 設計人員可以組合多個 L 型濾波器，實現更穩健的響應以及更高的品質因數。

阻抗匹配是電路功耗（傳輸和損耗）deyigejibenzhuti，yeshitigaozhengtixingnengdeyouxiaoshouduan。tongguoyichuxianluzukangdediankangyuanjian，zukangpipeihaikeyitigaodianluwendingxing，jiangdizhubodeyingxiang


，bimianyinnengliangfansheersunhuaishebei。xunzhaolixiangdezukangpipeijiejuefanganbingfeiyishi
，yinweishejirenyuanbixuzaixiangyingfanweiyutongguo/拒絕 dB 級別之間權衡取舍。L 型網絡阻抗匹配是濾波器設計的良好開端，同時也是一種低成本
、寬帶寬的濾波響應解決方案。

L 型網絡阻抗匹配隻需兩個電抗元件

如何構建 L 型網絡濾波器

L 型網絡是一個雙元件濾波網絡
，可以單獨使用，也可級聯以構建更複雜的濾波網絡，包括三元件網絡（即 T 和 pi）或更複雜的四元件網絡。需要注意的是

，偽四元件網絡（實際上是將中間兩個元件並聯或串聯
，起到三元件網絡的作用）與真正的四元件網絡之間存在重大區別。偽四元件網絡由兩個鏡像 L 型網絡組成，而真正的四元件網絡則使用級聯 L 型濾波器，中間元件無法輕易簡化。無論如何
，L 型網絡都是這些濾波網絡的基本組成部分。

L 型網絡因其簡單的布局而得名：一個元件與信號線串聯，一個元件與信號線並聯，形成直角，呈現出基本的“L”形。L 型網絡最顯著的優勢是降低了元件成本，使其成為最容易實現的阻抗匹配濾波器（不包括四分之一波長濾波器，這種濾波器因長度限製，僅能在高頻下有效地工作。）要了解 L 型網絡濾波器，我們可以從兩個方麵入手：方向和元件電抗。濾波網絡可以使用並聯-串聯結構（即並聯元件距離信號源最近/距離負載最遠）或反之亦然，該結構中的“第一個”元件（同樣取決於信號源/負載）可以是電感器或電容器。請注意
，L 型網絡利用電感器和電容器來構建其響應
，因此在確定了其中一個元件的電抗後，另一個元件的電抗便會隨之確定（類似於方向）。

這些可能的配置對信號源電流有不同的反應：串聯電容器的 L 型濾波器將通過並聯電感器將電流分流到地，從而阻止低頻信號（即直流電）通過
；換(huan)句(ju)話(hua)說(shuo)，它(ta)起(qi)到(dao)高(gao)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)作(zuo)用(yong)。相(xiang)反(fan)，並(bing)聯(lian)電(dian)容(rong)器(qi)會(hui)在(zai)高(gao)頻(pin)時(shi)短(duan)路(lu)到(dao)地(di)
，充(chong)當(dang)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)。然(ran)而(er)，並(bing)聯(lian)和(he)串(chuan)聯(lian)方(fang)向(xiang)也(ye)會(hui)影(ying)響(xiang)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)整(zheng)體(ti)阻(zu)抗(kang)曲(qu)線(xian)，其(qi)中(zhong)並(bing)聯(lian)元(yuan)件(jian)決(jue)定(ding)實(shi)際(ji)電(dian)阻(zu)，串(chuan)聯(lian)元(yuan)件(jian)則(ze)決(jue)定(ding)串(chuan)聯(lian)電(dian)抗(kang)。從(cong)這(zhe)個(ge)意(yi)義(yi)上(shang)來(lai)說(shuo)，可(ke)以(yi)將(jiang)阻(zu)抗(kang)匹(pi)配(pei)視(shi)為(wei)對(dui)電(dian)阻(zu)和(he)電(dian)抗(kang)的(de)單(dan)獨(du)平(ping)衡(heng)。由(you)於(yu)整(zheng)個(ge)結(jie)構(gou)本(ben)質(zhi)上(shang)類(lei)似(si)於(yu)分(fen)壓(ya)器(qi)，並(bing)聯(lian)元(yuan)件(jian)相(xiang)對(dui)於(yu)串(chuan)聯(lian)元(yuan)件(jian)的(de)排(pai)列(lie)方(fang)式(shi)取(qu)決(jue)於(yu)信(xin)號(hao)源(yuan)與(yu)負(fu)載(zai)之(zhi)間(jian)較(jiao)大(da)的(de)電(dian)阻(zu)值(zhi)，從(cong)而(er)達(da)到(dao)匹(pi)配(pei)的(de)目(mu)的(de)。

L 型網絡阻抗匹配約束

任何濾波器設計都必須在響應帶寬和響應銳度之間找到平衡
，這由係統的品質因數來體現。一般而言
，L 型網絡濾波器被視為具有低品質因數——tamenzaizaibopinlvfujinxiangduijiaodadedaikuanneiyunxinglianghao
，danyouyuxianzhudeguozunitexing
，qixiangyingjiaoweipinghuan。congnengliangjiaodulaikan，meigezhendangzhouqineicunchudenengliangyuhaosandenengliangzhijiandebilvjiaodi
，yinci，L 型(xing)網(wang)絡(luo)濾(lv)波(bo)器(qi)容(rong)易(yi)出(chu)現(xian)明(ming)顯(xian)的(de)能(neng)量(liang)損(sun)失(shi)，並(bing)且(qie)可(ke)能(neng)會(hui)因(yin)熱(re)損(sun)耗(hao)而(er)影(ying)響(xiang)周(zhou)圍(wei)元(yuan)件(jian)和(he)電(dian)路(lu)板(ban)材(cai)料(liao)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。相(xiang)較(jiao)於(yu)具(ju)有(you)更(geng)高(gao)品(pin)質(zhi)因(yin)數(shu)的(de)三(san)元(yuan)件(jian)和(he)四(si)元(yuan)件(jian)濾(lv)波(bo)器(qi)
，L 型網絡無法提供同等的敏銳響應。

鑒於設計的性質

，L 型濾波器的品質因數是固定的：在信號源/負載電阻之間，係統中缺乏足夠的變量。因此，品質因數是 L 型濾波器網絡中的固有限製，導致其帶寬/電路響應難以滿足特定應用的需求。設計人員希望確保 L xinglvboqideyouxianfanweinenggouhelidimanzudianludexingnengxuqiu。lingwaixuyaozhuyideshi

，lvboqiquchuduoyunengliangdefangshikenengyousuobutong
，jutifangfadexiaoguotongchangqujueyutuopujiegou：

• 吸收——濾波器與係統設計相匹配，可以吸收任何可能通過係統傳播的雜散電抗。這種方法實現了高通濾波器設計。

• 共振——濾波器生成一個數值相等但符號相反的電抗，以抵消負載/源的電抗。這種方法實現了低通濾波器設計。

鑒於品質因數的限製，L 型濾波器不同於 T/pi 濾波器，不會對頻率施加固有的限製。在不同拓撲結構下

，低通和高通網絡都可以實現。

利用 Cadence 軟件快速設計濾波器

L 型網絡阻抗匹配是一種簡單的濾波器匹配方法，雖然不具備特異性，但在調諧頻率方麵具有寬帶寬的應用優勢。盡管 L 型濾波器在元件成本和電路板空間方麵具有競爭力，但由於品質因數的限製，其應用範圍相較於更廣泛

、更強大的濾波器網絡來說有所局限。為了確保信號完整性，必須仔細校準係統響應
；Cadence 的 PCB 設計和分析軟件套件為生產團隊提供了豐富的 ECAD 功能。利用 Allegro X ECAD-MCAD Library Creator
，快速創建符合標準的新庫

，同步 ECAD/MCAD 庫
，並輕鬆為不同技術重新定向現有庫。

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