Г-звено согласования импедансов (L-network): номиналы и полоса

Нужно согласовать выход усилителя, антенну или измерительный тракт с 50 Ом — но переход резкий, и КСВ портит и мощность, и измерение? Калькулятор считает классическое Г-звено (L-network) из двух реактивных элементов: по сопротивлениям источника и нагрузки и рабочей частоте даёт добротность звена Q, реактансы последовательного и параллельного элементов и готовые номиналы сразу в двух топологиях — ФНЧ (последовательная катушка + параллельный конденсатор) и ФВЧ (последовательный конденсатор + параллельная катушка). Плюс подбор ближайших номиналов ряда Е24 и честная оценка полосы согласования.

Согласуемые сопротивления (чисто активные)

Сопротивление источника R_ист, Ом

Сопротивление нагрузки R_нагр, Ом

Комплексную нагрузку сначала приведите к действительной — Г-звено согласует только активные сопротивления.

Рабочая частота и номиналы

Частота согласования f

Единица частоты

Номиналы элементов

Что считается и как

Г-звено (L-network) — простейшая согласующая цепь из двух реактивных элементов: одного последовательного и одного параллельного. Она трансформирует одно активное сопротивление в другое на заданной частоте. Ключевая особенность: добротность звена не выбирается — она жёстко задана отношением согласуемых сопротивлений, а вместе с ней задана и полоса.

Расчёт (R_выс = большее из двух, R_низ = меньшее).

Q = √(R_выс / R_низ − 1)
X_посл = Q · R_низ
X_парал = R_выс / Q

Номиналы из реактивного сопротивления на рабочей частоте:

L = X / (2π·f)
C = 1 / (2π·f·X)

Топология. Параллельный (шунтирующий) элемент всегда ставится со стороны большего сопротивления, последовательный — в ветви со стороны меньшего. Реактансы одинаковы для обоих вариантов, различается только выбор элемента:

ФНЧ: последовательная L (X_посл) + параллельная C (X_парал)
ФВЧ: последовательная C (X_посл) + параллельная L (X_парал)

ФНЧ-вариант обычно предпочтителен: он дополнительно подавляет гармоники и ВЧ-шум. ФВЧ-вариант берут, когда нужна развязка по постоянному току.

Полоса и КСВ.

BW ≈ f₀ / Q (оценка)
КСВ без согласования = R_выс / R_низ

BW ≈ f₀/Q — именно оценка ширины полосы согласования через нагруженную добротность (Q = f/BW), а не расчёт по критерию КСВ. Точную границу (например КСВ ≤ 2) даёт только расчёт частотной характеристики звена в симуляторе. Формула КСВ = R_выс/R_низ справедлива для чисто активных сопротивлений.

✓ Проверочный пример

Вход: R_ист = 10 Ом, R_нагр = 50 Ом, f = 76 МГц (учебный пример из независимого источника)

Ожидается: Q = √(50/10 − 1) = 2; X_посл = 2·10 = 20 Ом → L = 20/(2π·76·10⁶) = 41.88 нГн (в источнике «42 нГн»); X_парал = 50/2 = 25 Ом → C = 1/(2π·76·10⁶·25) = 83.77 пФ (в источнике «83.8 пФ»); полоса ≈ 76/2 = 38 МГц (в источнике «38 МГц»)

Источник: electronicdesign.com, «Back to Basics: Impedance Matching (Part 2)» — worked example L-звена 10 Ом ↔ 50 Ом на 76 МГц; формулы независимо сверены с eng.libretexts.org (M. Steer, «Microwave and RF Design III — Networks», § 6.4 The L Matching Network)

Второй контроль (круглые числа): R_ист = 50 Ом, R_нагр = 10 Ом, f = 100 МГц → Q = 2, X_посл = 20 Ом, X_парал = 25 Ом; ФНЧ: L = 31.83 нГн последовательно с 10 Ом, C = 63.66 пФ параллельно 50 Ом; ФВЧ: C = 79.58 пФ последовательно, L = 39.79 нГн параллельно; оценка полосы 50 МГц. При включённом подборе Е24: 33 нГн (+3.67%) и 62 пФ (−2.61%).

Источники (проверены 2026-07-25): методика расчёта Г-звена — C. Bowick, «RF Circuit Design», гл. 4 «Impedance Matching», раздел «The L Network»; M. Steer, «Microwave and RF Design III — Networks», § 6.4 (eng.libretexts.org) — формулы Q, X_посл, X_парал и правило «шунт со стороны большего сопротивления»; electronicdesign.com «Back to Basics: Impedance Matching (Part 2)» — те же формулы, четыре конфигурации (две ФНЧ и две ФВЧ) и численный контрольный пример; размещение шунтирующего элемента дополнительно сверено по impedans.com «The L-shaped Matching Network» и analog.com «Radio Frequency (RF) Impedance Matching». Это общепринятая инженерная методика РЧ/СВЧ-техники, а НЕ ГОСТ — отдельного российского стандарта на расчёт Г-звена нет. Из ГОСТ здесь применяются только ряд предпочтительных номиналов Е24 (±5%) по ГОСТ 28884-90 (МЭК 63-63) и единицы величин по ГОСТ 8.417-2024 (действует с 30.09.2024 взамен ГОСТ 8.417-2002).

Опубликовано: 25 июля 2026 г.Обновлено: 25 июля 2026 г.Актуальность стандартов проверена при последнем обновлении

Калькулятор — вспомогательный инструмент для оценки. Для сертификации, проектной документации и приёмочных испытаний сверяйтесь с первоисточником стандарта.

Похожие калькуляторы