【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——它(ta)們(men)在(zai)載(zai)波(bo)頻(pin)率(lv)附(fu)近(jin)相(xiang)對(dui)較(jiao)大(da)的(de)帶(dai)寬(kuan)內(nei)運(yun)行(xing)良(liang)好(hao)，但(dan)由(you)於(yu)顯(xian)著(zhu)的(de)過(guo)阻(zu)尼(ni)特(te)性(xing)，其(qi)響(xiang)應(ying)較(jiao)為(wei)平(ping)緩(huan)。從(cong)能(neng)量(liang)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan)，每(mei)個(ge)振(zhen)蕩(dang)周(zhou)期(qi)內(nei)存(cun)儲(chu)的(de)能(neng)量(liang)與(yu)耗(hao)散(san)的(de)能(neng)量(liang)之(zhi)間(jian)的(de)比(bi)率(lv)較(jiao)低(di)，因(yin)此(ci)
，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 型xing濾lv波bo器qi的de有you限xian範fan圍wei能neng夠gou合he理li地di滿man足zu電dian路lu的de性xing能neng需xu求qiu。另ling外wai需xu要yao注zhu意yi的de是shi

，濾lv波bo器qi去qu除chu多duo餘yu能neng量liang的de方fang式shi可ke能neng有you所suo不bu同tong，具ju體ti方fang法fa的de效xiao果guo通tong常chang取qu決jue於yu拓tuo撲pu結jie構gou：

• 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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