電子工程師需要搞懂的阻抗匹配
[導讀]什么是阻抗在電學中，常把對電路中電流所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗單位為歐姆，常用Z表示，是一個復數Z=Ri(?ωL–1/(ωC))具體說來阻抗可分為兩個部分，電阻（實部）和電抗（虛部）。其中電抗又包括容抗和感抗，由電容引起的電流阻礙稱為容抗，由電感引起的電流阻礙稱為感抗。阻抗匹配...
什么是阻抗
在電學中，常把對電路中電流所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗單位為歐姆，常用Z表示，是一個復數Z= R i(?ωL–1/(ωC))具體說來阻抗可分為兩個部分，電阻（實部）和電抗（虛部）。其中電抗又包括容抗和感抗，由電容引起的電流阻礙稱為容抗，由電感引起的電流阻礙稱為感抗。
阻抗匹配的理想模型
其最最理想模型當然是希望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。
然而實際情況是：源端阻抗不會是50ohm，負載端阻抗也不會是50ohm，這個時候就需要若干個阻抗匹配電路
而匹配電路就是由電感和電容所構成，這個時候我們就需要使用電容和電感來進行阻抗匹配電路調試，以達到RF性能最優(yōu)。
阻抗匹配的方法阻抗匹配的方法主要有兩個，一是改變阻抗力，二是調整傳輸線。改變阻抗力就是通過電容、電感與負載的串并聯調整負載阻抗值，以達到源和負載阻抗匹配。調整傳輸線是加長源和負載間的距離，配合電容和電感把阻抗力調整為零。此時信號不會發(fā)生發(fā)射，能量都能被負載吸收。高速PCB布線中，一般把數字信號的走線阻抗設計為50歐姆。一般規(guī)定同軸電纜基帶50歐姆，頻帶75歐姆，對絞線（差分）為85-100歐姆。Smith圓圖在RF匹配電路調試中的應用
Smith圓圖上可以反映出如下信息：?阻抗參數Z，導納參數Y，品質因子Q，反射系數，駐波系數，噪聲系數，增益，穩(wěn)定因子，功率，效率，頻率信息等抗等參數。
是不是一臉懵，我們還是來看阻抗圓圖吧：
1.上半圓阻抗為感抗，下半圓阻抗為容抗；
2.實軸為純電阻，單位圓為純電抗；
3.實軸的右半軸皆為電壓波腹點（除開路點），左半軸皆為電壓波節(jié)點（除短路點）；
4.匹配點（1，0），開路點（∞，∞）和短路點（0，0）；
5.兩個特殊圓:最大的為純電抗圓，與虛軸相切的為匹配圓；
6.兩個旋轉方向:逆時針轉為向負載移動，順時針轉為向波源移動。
導納圓圖與阻抗圓圖互為中心對稱，同一張圓圖，即可以當作阻抗圓圖來用，也可以當作導納圓圖來用，但是在進行每一次操作時，若作為阻抗圓圖用則不能作為導納圓圖。
Smith圓圖中，能表示出一些很有意思的特征：
在負載之前串聯或并聯一個可變電感/電容，電路圖如下圖左側4個圖所示，將得到Smith圓圖上右側的幾條曲線。對應Smith阻抗圓及導納圓，其運動軌跡如下：
1、使用Smith阻抗圓時，串聯電感順時針轉，串聯電容逆時針轉；
2、使用Smith導納圓時，并聯電感，逆時針轉，并聯電容順時針轉。
END
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在電學中，常把對電路中電流所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗單位為歐姆，常用Z表示，是一個復數Z= R i(?ωL–1/(ωC))具體說來阻抗可分為兩個部分，電阻（實部）和電抗（虛部）。其中電抗又包括容抗和感抗，由電容引起的電流阻礙稱為容抗，由電感引起的電流阻礙稱為感抗。
阻抗匹配的理想模型
其最最理想模型當然是希望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。
然而實際情況是：源端阻抗不會是50ohm，負載端阻抗也不會是50ohm，這個時候就需要若干個阻抗匹配電路
而匹配電路就是由電感和電容所構成，這個時候我們就需要使用電容和電感來進行阻抗匹配電路調試，以達到RF性能最優(yōu)。
阻抗匹配的方法阻抗匹配的方法主要有兩個，一是改變阻抗力，二是調整傳輸線。改變阻抗力就是通過電容、電感與負載的串并聯調整負載阻抗值，以達到源和負載阻抗匹配。調整傳輸線是加長源和負載間的距離，配合電容和電感把阻抗力調整為零。此時信號不會發(fā)生發(fā)射，能量都能被負載吸收。高速PCB布線中，一般把數字信號的走線阻抗設計為50歐姆。一般規(guī)定同軸電纜基帶50歐姆，頻帶75歐姆，對絞線（差分）為85-100歐姆。Smith圓圖在RF匹配電路調試中的應用
Smith圓圖上可以反映出如下信息：?阻抗參數Z，導納參數Y，品質因子Q，反射系數，駐波系數，噪聲系數，增益，穩(wěn)定因子，功率，效率，頻率信息等抗等參數。
是不是一臉懵，我們還是來看阻抗圓圖吧：
1.上半圓阻抗為感抗，下半圓阻抗為容抗；
2.實軸為純電阻，單位圓為純電抗；
3.實軸的右半軸皆為電壓波腹點（除開路點），左半軸皆為電壓波節(jié)點（除短路點）；
4.匹配點（1，0），開路點（∞，∞）和短路點（0，0）；
5.兩個特殊圓:最大的為純電抗圓，與虛軸相切的為匹配圓；
6.兩個旋轉方向:逆時針轉為向負載移動，順時針轉為向波源移動。
導納圓圖與阻抗圓圖互為中心對稱，同一張圓圖，即可以當作阻抗圓圖來用，也可以當作導納圓圖來用，但是在進行每一次操作時，若作為阻抗圓圖用則不能作為導納圓圖。
Smith圓圖中，能表示出一些很有意思的特征：
在負載之前串聯或并聯一個可變電感/電容，電路圖如下圖左側4個圖所示，將得到Smith圓圖上右側的幾條曲線。對應Smith阻抗圓及導納圓，其運動軌跡如下：
1、使用Smith阻抗圓時，串聯電感順時針轉，串聯電容逆時針轉；
2、使用Smith導納圓時，并聯電感，逆時針轉，并聯電容順時針轉。
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