4399视频,久久国产精品一国产精品金尊

射頻入門第一課就是學(xué)習(xí)匹配設(shè)計(jì)，那么什么是阻抗匹配？為什么要做阻抗匹配？

阻抗匹配的背景

在做電路設(shè)計(jì)時(shí)，不管是硬件還是射頻，我們的阻抗設(shè)計(jì)目標(biāo)都是50Ohm，同軸電纜由兩個(gè)同心圓柱導(dǎo)體組成，內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體之間由介電材料隔開。

同軸電纜傳輸?shù)闹髂Ｊ绞菣M電磁波（TEM波），這種模式下電磁場(chǎng)完全被限制在電纜內(nèi)部，沒有輻射損耗。

同軸線的最大功率容量：

P==

同軸線的傳輸損耗

Loss=

εr是同軸內(nèi)介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)；Tanδ是介質(zhì)損耗角正切角

Z=29.6578Ohm時(shí)，功率容量最大。當(dāng)阻抗Z=76.3779Ohm時(shí)，同軸線的損耗最小。

那么為了得到一個(gè)較理想的功率容量，又使得損耗可以接受，取這兩個(gè)特殊阻抗的中間為標(biāo)準(zhǔn)值Z0=（29.6578+76.3779）/2= 53.0178 Ohm。簡(jiǎn)便起見，取Z0=50Ohm

什么是阻抗匹配

工程上設(shè)定50Ohm為最佳傳輸阻抗，此時(shí)功率傳輸最大，損耗最小。最最理想模型當(dāng)然是希望Source端的輸出阻抗為50歐姆，傳輸線的阻抗為50歐姆，Load端的輸入阻抗也是50歐姆，一路50歐姆下去，這是最理想的。

然而實(shí)際情況是：源端阻抗不會(huì)是50ohm，負(fù)載端阻抗也不會(huì)是50ohm，而且源端和負(fù)載端都不是實(shí)阻抗，呈現(xiàn)容性或者感性，阻抗R+jX。

在具有電阻、電感和電容的電路里，對(duì)電路中的電流所起的阻礙作用叫作阻抗。阻抗對(duì)電路的信號(hào)傳輸呈現(xiàn)損耗的現(xiàn)象。所以為了功率的最大傳輸，需要在傳輸線上損耗最小。

滿足最大功率傳輸?shù)臈l件是共軛匹配，共軛的含義是源端阻抗Rs+jXs和負(fù)載阻抗RL+jXL滿足：實(shí)部相等Rs=RL，虛部相底抵消Xs+XL=0。

阻抗匹配的好處

阻抗匹配的主要目的是減少信號(hào)反射和提高功率傳輸效率。以下是阻抗匹配的一些關(guān)鍵點(diǎn)：

減少反射：當(dāng)兩個(gè)阻抗不同的網(wǎng)絡(luò)相連時(shí)，信號(hào)會(huì)在連接點(diǎn)產(chǎn)生反射，導(dǎo)致信號(hào)失真和功率損耗。阻抗匹配可以減少這種反射，確保信號(hào)能夠順利通過連接點(diǎn)。

提高功率傳輸效率：阻抗匹配可以提高功率傳輸效率，使得盡可能多的功率從源傳遞到負(fù)載。如果源和負(fù)載之間的阻抗不匹配，部分功率會(huì)以反射的形式返回源，導(dǎo)致功率傳輸效率降低。

信號(hào)完整性：阻抗匹配有助于保持信號(hào)的完整性，減少信號(hào)失真和噪聲。這對(duì)于高速數(shù)字電路和射頻電路尤為重要，因?yàn)檫@些電路對(duì)信號(hào)完整性的要求較高。

阻抗匹配怎么做？

計(jì)算機(jī)仿真：?由于這類軟件是為不同功能設(shè)計(jì)的而不只是用于阻抗匹配，所以使用起來比較復(fù)雜。設(shè)計(jì)者必須熟悉用正確的格式輸入眾多的數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)人員還需要具有從大量的輸出結(jié)果中找到有用數(shù)據(jù)的技能。另外，除非計(jì)算機(jī)是專門為這個(gè)用途制造的，否則電路仿真軟件不可能預(yù)裝在計(jì)算機(jī)上。

手工計(jì)算：?這是一種極其繁瑣的方法，因?yàn)樾枰玫捷^長的計(jì)算公式、并且被處理的數(shù)據(jù)多為復(fù)數(shù)。

經(jīng)驗(yàn)：?只有在RF領(lǐng)域工作過多年的人才能使用這種方法?？傊?，它只適合于資深的專家。

史密斯圓圖：看圖作畫。

史密斯圓圖是由很多圓周交織在一起的一個(gè)圖。正確的使用它，可以在不作任何計(jì)算的前提下得到一個(gè)表面上看非常復(fù)雜的系統(tǒng)的匹配阻抗，唯一需要作的就是沿著圓周線讀取并跟蹤數(shù)據(jù)。