电磁场与电磁波ch2-4_阻抗匹配

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微波技术基础7-阻抗匹配

传输线的电路理论—阻抗匹配
常用的匹配方法
g 4 阻抗变换器
臵于特性阻抗不同的均匀传输线之间或传输系统与负载之间起阻抗匹配作用。
情形 I
情形 II
传输线的电路理论—阻抗匹配
对于该图所示的结构，容易推导要使T处 in 0
0 L 0
g / 4阻抗变由于无耗传输线的特性阻抗是实数，因此，换器原则上只用于匹配纯电阻负载，即 L RL，所以
向波源看去：
g Rg jX g
传输线的电路理论—阻抗匹配
根据电路理论，图中 L吸收最大功率的条件为:
L g
即：
RL Rg X L X g
两者的电阻应相等，电抗的数值相等，而性质相反。
传输线的电路理论—阻抗匹配

匹配下的负载吸收功率情况
RL 1 1 PL Re VL I L Eg 2 Rg )2 ( X L X g )2 2 2 ( RL
sin L 1 ln R 2 L
sin L 1 ln R 2 L
设计指数线匹配器的一般步骤是：
①先根据上式，通过给定的中心频率和带宽要求选定过渡段长度L；
②由两端的阻抗求变换比R，从而得指数线特性阻抗变化规律
0 z 0e
ln R / L z
③根据传输线的类型，按特性阻抗公式算出横截面尺寸的变化规律。
并联单支节匹配器
设计并联单支节匹配器的任务在于确定负载到参考面的距离d和支节长度L。可采用解析法或图解法来计算。
传输线的电路理论—阻抗匹配
解析法
该方法计算较为复杂，可根据负载的具体情况，分两类讨论：第一种情况： YL为纯阻负载，即 YL GL 支节接入位臵： g G 1 d cos 1 L 4 GL 1 支节长度：

阻抗和阻抗匹配

关于阻抗与阻抗匹配(2011-10-14 11:02)1. 阻抗的概念在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。

常用Z来表示，它的值由交流电的频率、电阻R、电感L、电容C相互作用来决定。

由此可见，一个具体的电路，其阻抗是随时变化的，它会随着电流频率的改变而改变。

阻抗从字面上看就与电阻不一样，其中只有一个阻字是相同的，而另一个抗字呢？简单地说，阻抗就是电阻加电抗，所以才叫阻抗；阻抗就是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和。

在直流电的世界中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻，世界上所有的物质都有电阻，只是电阻值的大小差异而已。

电阻小的物质称作良导体，电阻很大的物质称作非导体，而最近在高科技领域中称的超导体，则是一种电阻值几近于零的东西。

但是在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之为电抗，意即抵抗电流的作用。

电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗，简称容抗及感抗。

它们的计量单位与电阻一样是欧姆，而其值的大小则和交流电的频率有关系，频率越高则容抗越小感抗越大，频率越低则容抗越大而感抗越小。

此外电容抗和电感抗还有相位角度的问题，具有向量上的关系式，因此才会说：阻抗是电阻与电抗在向量上的和。

2. 阻抗匹配的概念阻抗匹配是指信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间的特定配合关系。

阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。

我们先从直流电压源驱动一个负载入手。

由于实际的电压源，总是有内阻的，我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。

假设负载电阻为R，电源电动势为U，内阻为r，那么我们可以计算出流过电阻R的电流为：I=U/(R+r)，可以看出，负载电阻R越小，则输出电流越大。

负载R上的电压为：Uo=IR=U*[1+(r/R)]，可以看出，负载电阻R越大，则输出电压Uo越高。

再来计算一下电阻R消耗的功率为：P=I*I*R=[U/(R+r)]*[U/(R+r)]*R=U*U*R/(R*R+2*R*r+r*r)=U*U*R/[(R-r)*(R-r)+4*R*r]=U*U/{[(R-r)*(R-r)/R]+4*r}对于一个给定的信号源，其内阻r是固定的，而负载电阻R则是由我们来选择的。

微波阻抗匹配

需要说明的是，对于某些情况不能得到匹配，即双支节匹配器存在不能匹配的区域称盲区。
三支节匹配器
[例1-6]设一负载阻抗为Zl=100+j50接入特性阻抗为Z0=50的传输线上。要用支节调配法实现负载与传输线匹配，试用Smith圆图求支节的长度及离负载的距离。
解：首先在圆图上找到与归一化阻抗2+j相对应的点P1
Zin=Zg*
* V V 1 1 g g * P R e ( V I ) R e Z i ni n i n 2 2 Z Z Z Z i n g i n g
2 2 1 V 1 V g g R e Z R e Z i n i n 2 2 Z Z Z Z n g i n g i
(3) 共轭匹配 l Zg Vg Zg Z0
Zl
Vg
Zin=Zg*
要使信号源输出最大功率，信号源内阻抗和传输线始端输入阻抗应互为共轭复数，即共轭匹配。即 Zin=Zg*
设信号源内阻抗为
Z R X g g j g
,传输线始端输入阻抗 Z R jX
i n i n
i 输出功率为 l Zg Vg Zg Vg Z0 Zl
1.6 阻抗匹配
阻抗匹配具有二种，分别是负载阻抗匹配、源阻抗匹配(共轭阻抗匹配)。

本节内容
二种匹配阻抗匹配的方法与实现

阻抗匹配意义：
在由信号源、传输线和负载构成的微波传输系统中，一般有两个方面问题。第一，如果负载与传输线不匹配，反射波，驻波，一方面将降低传输线的功率容量，当传输功率较大，而负载与传输线之间又严重不匹配时，会使驻波比很大，从而有可能造成传输线中填充介质被击穿而形成短路，致使信号源有可能遭到破坏。另一方面，负载与传输线不匹配将增加传输线的衰减。第二，如果传输线与信号源不匹配，将会影响信号源最大功率输出，而且还会影响信号源输出功率、频率的稳定性。可见，尽量使传输系统处于或接近于行波状态是很必要的。匹配一般有两种：共轭匹配和阻抗匹配(或行波匹配)。为了使信号源输出最大功率，则要求信号源的内阻抗与传输线始端的输入阻抗互为共扼复数；这就是所谓的共轭匹配。为了使终端负载吸收全部入射功率，而不产生反射波，则要求终端负载与传输线的持性阻抗相等，即所谓的阻抗匹配。

阻抗匹配计算公式zhihu

阻抗匹配计算公式zhihu阻抗匹配是一种常用的电路设计技术，能够提高电路的效能和传输功率。

阻抗匹配是指在电路设计中，将信号源、传输线、负载等电路的阻抗调整到相互匹配的状态，以实现最大功率传输和信号传输的最佳效果。

在实际应用中，阻抗匹配可以通过改变电阻、电容、电感等元件的数值来实现。

阻抗匹配的目的是为了使信源和负载之间达到最大功率传输的状态，即阻抗匹配的目标是使信源和负载之间的阻抗相等。

在电路中，阻抗可以用复数来表示，即阻抗的实部和虚部，分别对应于电阻和电抗。

阻抗匹配的计算公式主要有以下几种：1.串联匹配公式：当信源阻抗为Zs，负载阻抗为Zl，需要串联一个电感L和一个电容C进行阻抗匹配时，串联匹配公式为：Zin = Zs + jωL = Zl + 1/(jωC)其中，ω为角频率，j为单位虚数。

这个公式可以通过将实部和虚部分别相等的方式求解。

首先将两个复数等于，得到：Zs=Zl+1/(jωC)接着，将上式的复数形式展开，得到：Rs+jωL=Rl+1/(jωC)将实部和虚部分开，并进行整理，得到：Rs=Rl+1/(ω^2CL)ωL=1/ωC根据这两个等式，可以求解出所需的电感L和电容C的数值。

2.并联匹配公式：当信源阻抗为Zs，负载阻抗为Zl，需要并联一个电阻R和一个电感L进行阻抗匹配时，并联匹配公式为：Zin = (Zs + R) ，(Zl + jωL)其中，"，"表示并联。

这个公式同样也可以通过将实部和虚部分别相等的方式求解。

首先将两个复数等于，得到：Zs+R=Zl+jωL接着，将上式的复数形式展开，并进行整理，得到：Rs+R+jωL=Rl将实部和虚部分开，并进行整理，得到：Rs+R=RlωL=-R根据这两个等式，可以求解出所需的电阻R和电感L的数值。

3.逆变器匹配公式：逆变器匹配是一种较为复杂的匹配方式，其中包含多个元件。

逆变器匹配公式可以根据具体的电路结构来确定，常用的逆变器匹配方法有L型匹配法、π型匹配法等。

电磁场与电磁波实验报告

电磁场与电磁波实验报告实验一实验题目：阻抗匹配实验成绩：学生姓名:李荣金指导教师：黎波学院名称：信息学院专业：通信工程年级：2010级实验时间：2011年10月29日10时30分实验地址：信息学院楼2303一、实验目的了解掌握阻抗匹配的含义、原理、调整方法。

二、实验内容1、了解阻抗测量原理2、调整微波测量系统3、了解基本的阻抗匹配理论及阻抗变换器的设计方法4、利用实验模组实际测量以了解匹配电路的特性三、实验仪器及器材（一）基本阻抗匹配理论：输入信号经过传输以后，其输出功率与输入功率之间存在以下关系，信号的当R L =R S 时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。

推而广之，当输入阻抗Z S 与负载阻抗Z L 间成为Z S =Z L *的关系时，满足广义阻抗匹配的条件。

所以，阻抗匹配电路也可以称为阻抗变换器。

（二）阻抗交换器的设计原理：阻抗交换器的设计方法，根据使用元件及工作频率高低，大致可分为无源元件型（Lumped Device Type ）和传输线型（Transmission Line Type ）两种。

无源元件型此种电路是利用电感及电容来设计。

根据工作频宽的大小，基本上可分为L形（L-Network）、T形（T-Network）及П(П-Network)等三种（A）T型匹配电路（T-type Matching Network）（以RS < RL为例）步骤一：决定工作频率fc、负载Q值、输入阻抗RS 及输出阻抗RL。

并求出Rsmall = MIN( RS，RL).步骤二：依图2-3(a)中所示及下列公式计算出XS1、XP1、XP2及XS2。

（B）、和匹配电路（П-type Matching Network）（以RS <RL为例）步骤一：决定工作频率fc、负载Q值、输入阻抗RS 及输出阻抗RL。

并求出RH = MAX ( RS, RL).步骤二：根据图2-4(a)中所示及下列公式计算出XP2、XS2、XP1及 XS1：五、实验步骤及实验内容记录1、测量MOD-2A: Π型阻抗转换器的S11及S21测量以了解Π型阻抗匹配电路的特性；测量MOD-2B: T型阻抗转换器的S11及S21测量以了解T型阻抗匹配电路的特性。

北邮电磁场与微波测量实验阻抗测量及匹配技术

电磁场与微波测量实验阻抗测量及匹配技术学院：电子工程学院班号：组员：执笔人：一、实验目的1、掌握利用驻波测量线测量阻抗的原理和方法2、熟悉利用螺钉调配器匹配的方法3、熟悉Smith 圆图的应用二、实验内容1、在测量线给定器件的阻抗和电压驻波系数，并观察其Smith 圆图。

2、在测量线系统中测量给定器件的ZL ，并应用三螺调配器对其进行匹配，使驻波系数小于1.1。

三、实验原理1. 阻抗测量原理微波元件的阻抗参数或者天线的输入阻抗等是微波工程中的主要参数，因而阻抗测量也是重要测量内容之一。

一般情况下，测量的对象可以是膜片、螺钉、滤波器、谐振腔及其它不均匀性等。

在阻抗测量的方法中常采用测量线法。

本实验着重应用测量线技术测量终端型（等效二端网络）微波元件的阻抗。

由传输线理论可知，传输线上任一点的输入阻抗Z in 与其终端负载阻抗Z L 关系为：ltg jZ ltg j Z Z L L in ββ++=1（2.1）其中，0Z 为传输线的特性阻抗，g λπβ/2=为相移常数，l 为至终端负载的距离。

设传输线上第一个电压驻波最小点离终端负载的距离为,min l 电压驻波最小点处的输入阻抗在数值上等于1/ρ即ρ1m in=l inZ（2.2）将min l l =及ρ1=in Z 代入式（2.2），整理得：minmin1l jtg l tg j Z L βρβρ--=（2.3）所以，负载阻抗的测量实质上归结为电压驻波系数ρ及驻波相位min l 值的测量，当测出ρ及min l 后，就能由上式计算负载阻抗Z L 。

但是，这是一个复数运算，在工程上，通常由ρ和min l 从圆图上求出阻抗或导纳来。

电压驻波系数ρ的测量，已在实验一中讨论过了，现在来讨论min l 的测量方法。

由于测量线结构的限制，直接测量终端负载Z L 端面到第一个驻波最小点的距离min l 是比较困难的。

因此实际测量中常用“等效截面法”（以波导测量线系统为例）：首先将测量线终端短路，此时沿线的驻波分布如图2-1 a 所示。

射频必做实验2-传输线上的电磁波及阻抗匹配

传输线上的电磁波及阻抗匹配
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实验目的
用频谱分析仪测量传输线上电磁波的频率和波长。 1.用频谱分析仪测量传输线上电磁波的频率和波长。测量驻波信号的波腹、波节、反射系数、驻波比。 2.测量驻波信号的波腹、波节、反射系数、驻波比。掌握阻抗匹配的原理和方法。 3.掌握阻抗匹配的原理和方法。
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实验原理
传输线的工作状态有行波状态、驻波状态和混合波状态三种。传输线的工作状态有行波状态、驻波状态和混合波状态三种。
由传输线通解知道，由传输线通解知道，线上所传播的波是由入射波和反射波叠加而成的合成波。而成的合成波。
反射系数Γ 反射系数Γ
Γ（ z） = V ( z ) V+ ( z )
3、通过对短路线、、通过对短路线、开路线以及匹配负载的驻波比等参数进行测量，进行测量，在频谱分析仪器上得到最佳的匹配方法。佳的匹配方法。
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结果分析与实验报告
对不同频率下的驻波分布进行比较分析并完成实验报告。 1. 对不同频率下的驻波分布进行比较分析并完成实验报告。如何由驻波分布结果测得微带传输线介质的相对电容率？ 2. 如何由驻波分布结果测得微带传输线介质的相对电容率？讨论阻抗匹配、驻波比和反射系数三者的相互联系。 3. 讨论阻抗匹配、驻波比和反射系数三者的相互联系。
以达到匹配目的，而在负载变动的情况下可以接入滑动单螺、以达到匹配目的，而在负载变动的情况下可以接入滑动单螺、多螺及单短截线等各类的调配器。多螺及单短截线等各类的调配器。
本实验主要测量在负载短路、负载开路、负载匹配三种情况下本实验主要测量在负载短路、负载开路、
的驻波比等参数，从实验结果中得到那种情况下阻抗更匹配。的驻波比等参数，从实验结果中得到那种情况下阻抗更匹配。

阻抗匹配的基础解说

阻抗匹配的基础解说怎样理解阻抗匹配阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。

阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。

我们先从直流电压源驱动一个负载入手。

由于实际的电压源，总是有内阻的，我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。

假设负载电阻为R，电源电动势为U，内阻为r，那么我们可以计算出流过电阻R的电流为：I=U/(R+r)，可以看出，负载电阻R越小，则输出电流越大。

负载R上的电压为：Uo=IR=U*[1+(r/R)]，可以看出，负载电阻R越大，则输出电压Uo越高。

注意式中[(R-r)*(R-r)/R]，当R=r时，[(R-r)*(R-r)/R]可取得最小值0，这时负载电阻R上可获得最大输出功率Pmax=U*U/(4*r)。

即，当负载电阻跟信号源内阻相等时，负载可获得最大输出功率，这就是我们常说的阻抗匹配之一。

对于纯电阻电路，此结论同样适用于低频电路及高频电路。

当交流电路中含有容性或感性阻抗时，结论有所改变，就是需要信号源与负载阻抗的的实部相等，虚部互为相反数，这叫做共厄匹配。

在低频电路中，我们一般不考虑传输线的匹配问题，只考虑信号源跟负载之间的情况，因为低频信号的波长相对于传输线来说很长，传输线可以看成是“短线”，反射可以不考虑（可以这么理解：因为线短，即使反射回来，跟原信号还是一样的）。

从以上分析我们可以得出结论：如果我们需要输出电流大，则选择小的负载R;如果我们需要输出电压大，则选择大的负载R;如果我们需要输出功率最大，则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。

阻抗匹配的原理与方法

一、50ohm特征阻抗终端电阻的应用场合：时钟，数据，地址线的终端串联，差分数据线终端并联等。

终端电阻示图B.终端电阻的作用：1、阻抗匹配，匹配信号源和传输线之间的阻抗，极少反射，避免振荡。

2、减少噪声，降低辐射，防止过冲。

在串联应用情况下，串联的终端电阻和信号线的分布电容以及后级电路的输入电容组成RC滤波器，消弱信号边沿的陡峭程度，防止过冲。

C.终端电阻取决于电缆的特性阻抗。

D.如果使用0805封装、1/10W的贴片电阻,但要防止尖峰脉冲的大电流对电阻的影响，加30PF的电容.E.有高频电路经验的人都知道阻抗匹配的重要性。

在数字电路中时钟、信号的数据传送速度快时，更需注意配线、电缆上的阻抗匹配。

高频电路、图像电路一般都用同轴电缆进行信号的传送，使用特性阻抗为Zo＝150Ω、75Ω的同轴电缆。

同轴电缆的特性阻抗Zo，由电缆的内部导体和外部屏蔽内径D及绝缘体的导电率er决定：另外，处理分布常数电路时，用相当于单位长的电感L和静电容量C的比率也能计算，如忽略损耗电阻，则图1是用于测定同轴电缆RG58A/U、长度5m的输入阻抗ZIN时的电路构成。

这里研究随着终端电阻RT的值，传送线路的阻抗如何变化。

图1 同轴传送线路的终端电阻构成只有当同轴电缆的特性阻抗Zo和终端阻抗RT的值相等时，即ZIN＝Zo＝RT称为阻抗匹配。

Zo≠RT时随着频率f，ZIN变化。

作为一个极端的例子，当RT＝0、RT＝∞时可理解其性质(阻抗以，λ/4为周期起伏波动)。

图2是RT＝50Ω(稍微波动的曲线)、75Ω、dOΩ时的输人阻抗特性。

当Zo≠RT时由于随着频率，特性阻抗会变化，所以传送的电缆的频率特上产生弯曲.二、怎样理解阻抗匹配？阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。

阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。

我们先从直流电压源驱动一个负载入手。

由于实际的电压源，总是有内阻的（请参看输出阻抗一问），我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。

关于阻抗匹配,如何进行设置

为使产品达到EMI辐射标准，往往需要给系统增添一些复杂的滤波器、屏蔽密封材料和其他一些昂贵的元器件。

由于电磁相互作用的本质相当复杂，因而确定EMI辐射究竟是从什么地方泄漏出去的非常困难，所以降低EMI辐射常常被认为是“魔术”，因此我们常盲目地使用一些单凭经验的解决办法。

然而那些单凭经验的解决办法是根据以前的技术发展起来的，不一定适用于当今的设计实践。

不添加任何元器件往往不可能降低系统的辐射干扰，但如果仔细分析系统内部某些值得注意的信号，就可以减少需要添加的元器件，从而降低系统的制造成本。

共模电流和EMI辐射EMI辐射主要由共模电流引起。

所谓共模电流主要是指那些在意料不到的地点所出现的电流。

共模电流与附近的输入/输出电缆或其他没有很好屏蔽的导体耦合，从而引起了辐射。

共模电流常由各种不同的设计缺陷而造成。

PC线路板上的走线路径（trace）是为了让所有返回的电流通过线路板的参考平面（通常是电源平面或者地平面）中的走线路径直接返回。

然而并非所有的返回电流都能够直接经过信号走线返回。

因为试图找到电感最小的返回路径，返回的电流会蔓延到整个平面上。

大部分返回电流将经过设计的走线返回，但并非全部电流都会通过规定的走线返回，从而导致部分电流在那些从未想到的不该出现的地方出现了。

线路板的布局设计对高速信号来说常常不是最佳的。

例如高速时钟的布线路径越过线路板参考平面的断面（如电源平面中的连接不同直流电源的供电线路部分）时，返回电流一定会找到某些其他的路径流回电源。

即使在越过电源平面的裂口处放上电容器，由于电容器、必要的通孔、衬垫等的附加电感，也会使返回电流中的高频率成分不仅仅局限于信号布线的走线中。

另外一个常见的问题是当高频信号线路的布线经过信号通孔连接到线路板的不同层面时发生的。

此时返回电流一定会越过一个层面流到另外一个层面（可能通过电容耦合、附加电感、通孔等），电流返回电源的路径常常出人意料。

虽然产生共模电流的原因多种多样，并且很难预测，但是所有的共模电流都来自有意义的信号电流，这一点是100%正确的。

什么是阻抗匹配阻抗匹配的条件

什么是阻抗匹配阻抗匹配的条件阻抗匹配的信号源内阻与所接传输线的特性阻抗大小相等且相位相同，或传输线的特性阻抗与所接负载阻抗的大小相等且相位相同，那么你对阻抗匹配了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是阻抗匹配的内容，希望大家喜欢!阻抗匹配的概述信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间的特定配合关系。

一件器材的输出阻抗和所连接的负载阻抗之间所应满足的某种关系，以免接上负载后对器材本身的工作状态产生明显的影响。

对电子设备互连来说，例如信号源连放大器，前级连后级，只要后一级的输入阻抗大于前一级的输出阻抗5-10倍以上，就可认为阻抗匹配良好;对于放大器连接音箱来说，电子管机应选用与其输出端标称阻抗相等或接近的音箱，而晶体管放大器则无此限制，可以接任何阻抗的音箱。

输入端阻抗匹配时，传输线获得最大功率;在输出端阻抗匹配的情况下，传输线上只有向终端行进的电压波和电流波，携带的能量全部为负载所吸收。

在阻抗失配的情况下，传输线上将同时存在-射波和应射波。

从传输的角度来说，总是竭力避免阻抗失配现象的出现，因为反射波的出现，意味着递送到传输线终端的功率不能全部为负载所吸收，降低了传输效率;在输送功率较高的情况下，电压或电流的波腹有可能损坏传输线的介质;而且传输线始端的输入阻抗随频率而变化，输送多频信号时，将因机、线阻抗难于匹配而出现失真。

阻抗匹配的程度常用电压反射系数来衡量。

阻抗匹配的条件①负载阻抗等于信源内阻抗，即它们的模与辐角分别相等，这时在负载阻抗上可以得到无失真的电压传输。

②负载阻抗等于信源内阻抗的共轭值，即它们的模相等而辐角之和为零。

这时在负载阻抗上可以得到最大功率。

这种匹配条件称为共轭匹配。

如果信源内阻抗和负载阻抗均为纯阻性，则两种匹配条件是等同的。

阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种工作状态。

对于不同特性的电路，匹配条件是不一样的。

在纯电阻电路中，当负载电阻等于激励源内阻时，则输出功率为最大，这种工作状态称为匹配，否则称为失配。

一篇文章看看能不能讲透“阻抗匹配”

一篇文章看看能不能讲透“阻抗匹配”先说“阻抗”和“阻抗匹配”的概念电路中存在的电阻、电容和电感对电流起到的阻碍作用就叫做阻抗。

阻抗的单位为欧姆(Ω)，用Z来表示，是一个表达式为：Z=R+i(ωL–1/(ωC))的复数。

实部R为电阻，虚部(ωL–1/(ωC))为电抗，其中ωL为感抗，1/(ωC)为容抗。

像我们平时接触到的耳机、喇叭，它的一个重要的参数就是阻抗，准确的说是在1KHz的正弦波信号电路中耳机所呈现的阻抗值。

主要是电阻和感抗，没有容抗。

拜亚动力DT990Pro 250Ω阻抗匹配是指信号源、传输线和负载之间达到一种适合的搭配关系，从而提升能源效益。

低频电路中的阻抗匹配在直流电路中也就是理想化的纯电阻电路中，由电容和电感引起的电抗基本可以忽略不计，此时电路中的阻抗主要是来自于电阻。

如下图示，我们假设激励源已定，那么负载的功率由两者的阻抗匹配度决定。

电路中的电流I=U/(r+R)，负载的功率P=I²R，我们整理得到P=(U²*R)/(r+R)²，可以看出当R=r时负载的功率P最大=U²/4R。

纯电阻电路模型此结论在交流电路中引入容抗和感抗以后会稍有不同，在交流电路中负载的阻抗与信号源的阻抗共轭的时候能够实现最大功率输出。

在低频电路中，我们一般不考虑传输线的匹配问题，只考虑信号源跟负载之间的阻抗匹配，因为低频信号的波长相对于传输线来说很长，传输线可以看成是“短线”，反射可以不考虑，因为即使反射回来，跟原信号也是一样的。

高频电路中的阻抗匹配我为什么把高频电路单拉一个段落？因为在高频电路中引入了一个非常重要的因素—反射信号。

我们知道当信号频率很高时，则信号的波长就很短。

当波长和传输线长度同一量级时，反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。

但是如果传输线的特征阻抗与负载阻抗相等（即阻抗匹配）时，就会有效的减少、消除高频信号反射。

信号传输波形至于为什么阻抗不匹配会产生反射以及传输线的特征阻抗的算法，涉及到二阶偏微分方程的求解，在这里我就不细说了，有兴趣的朋友可以看一下高等教育出版社的教材《电磁场与电磁波》第四版的第七章<导型电磁波>的第6小结<传输线>，里面有详细描述。

电子设计中的阻抗匹配技术

电子设计中的阻抗匹配技术
在电子设计领域中，阻抗匹配技术是一项非常重要的技术。

阻抗匹配是指将信号源、传输介质和负载之间的阻抗调整到最佳匹配状态，以最大限度地传输信号能量，减小信号反射和降低功耗。

阻抗匹配技术主要应用于无线通信系统、射频电路、微波电路以及其他高频电路设计中。

在这些系统中，往往需要将不同阻抗的元件连接在一起，因此需要进行阻抗匹配来确保信号的正常传输和工作效率。

阻抗匹配技术的一种常见方法是通过使用阻抗转换网络来实现。

阻抗转换网络可以将不匹配的阻抗转换为匹配的阻抗，从而提高信号传输效果。

常见的阻抗转换网络有匹配变压器、L型匹配网络、π型匹配网络等。

另一种常见的阻抗匹配技术是使用阻抗匹配电路，包括电阻、电容、电感等元件来调整阻抗，以实现信号源、传输线和负载之间的阻抗匹配。

这种方法通常可以在电路板设计中方便地实现。

除了阻抗匹配技术，还有一种被广泛应用的技术是阻抗匹配网络的设计。

通过使用软件仿真工具和网络分析仪器，工程师可以精确地设计阻抗匹配网络，以满足特定的阻抗要求。

这种方法可以在设计阶段提前解决阻抗匹配的问题，提高整体设计的准确性和效率。

总的来说，阻抗匹配技术在电子设计中起着至关重要的作用，能够确保信号的正常传输和系统的高效性能。

工程师在设计高频电路时，需要充分了解阻抗匹配的原理和方法，灵活运用各种技术手段，以实现电路的稳定性和可靠性。

只有保证阻抗匹配的准确性，才能使电子系统发挥出最佳的性能和效果。

阻抗匹配计算公式zhihu

阻抗匹配计算公式zhihu阻抗匹配是电子电路设计中常见的一项技术，用于在不同电路部分之间实现最大功率传输。

阻抗匹配可以确保信号从发射端正确传输到接收端，减小传输过程中的功率损耗和反射损耗，提高系统的性能和效率。

阻抗匹配的两个主要目标是：1.尽可能提高传输线的输入阻抗，以最大程度地减小信号源和线路之间的反射损耗。

2.通过适当选择网络中的元件参数来确保传输线的终端阻抗与负载阻抗相匹配，以最大程度地减小功率损耗。

在阻抗匹配设计中，我们需要计算匹配网络中电路元件的数值以实现我们的目标。

以下是一些常用的阻抗匹配计算公式和方法。

1.电阻匹配：电阻是最简单的阻抗元件，通过调整电阻的阻值可以实现阻抗匹配。

在设计过程中，可以使用以下公式计算所需电阻的阻值：如果源阻抗为Zs，负载阻抗为Zl，需要阻抗匹配的传输线阻抗为Z0，则匹配电阻的阻值Rm可以通过以下公式计算：Rm = sqrt(Zs * Zl) 或 Rm = Z0 * (sqrt(Zs / Z0) - sqrt(Zl /Z0))^22.串联电感匹配：在一些频率较低的应用中，可以使用串联电感来实现阻抗匹配。

串联电感的阻抗表达式为L = Z / (2 * pi * f)，其中L为电感的物理尺寸，f为频率。

要匹配的阻抗为Z0，负载阻抗为Zl，则串联电感的阻抗匹配可以通过以下公式计算：Lm = (sqrt(Z0 * Zl) - Z0) / (2 * pi * f)3.并联电容匹配：在一些频率较高的应用中，可以使用并联电容来实现阻抗匹配。

并联电容的阻抗表达式为C = 1 / (2 * pi * f * Z)，其中C为电容的物理尺寸，f为频率。

要匹配的阻抗为Z0，负载阻抗为Zl，则并联电容的阻抗匹配可以通过以下公式计算：Cm = 1 / (2 * pi * f * (sqrt(Z0 / Zl)-1))4.LC网络匹配：在一些要求更精确的应用中，可以使用LC网络来实现阻抗匹配。

阻抗匹配原理

阻抗匹配原理阻抗匹配是电子电路中的重要概念，它能够有效地提高信号传输的效率，降低信号反射和损耗。

在实际电路设计中，阻抗匹配原理被广泛应用于各种通信系统、射频电路和微波电路中。

本文将介绍阻抗匹配的基本原理、常见的匹配网络以及在电路设计中的应用。

阻抗匹配的基本原理是为了使信号源和负载之间的阻抗相互匹配，从而最大限度地传输能量，减小信号反射。

在电路中，如果信号源的输出阻抗与负载的输入阻抗不匹配，就会导致信号反射和能量损耗。

因此，为了最大限度地传输信号能量，需要采取一定的方法来匹配信号源和负载之间的阻抗。

常见的阻抗匹配网络包括L型匹配网络、π型匹配网络、串联匹配网络和并联匹配网络。

这些匹配网络可以通过合适的阻抗变换元件，如电感、电容和阻性元件，来实现阻抗的匹配。

在实际电路设计中，设计工程师需要根据具体的应用场景和要求，选择合适的匹配网络来实现阻抗匹配。

阻抗匹配在电路设计中起着至关重要的作用。

在射频和微波电路中，阻抗匹配可以有效地提高信号传输的效率，降低信号反射和损耗，从而提高整个系统的性能。

在通信系统中，阻抗匹配可以保证信号的稳定传输，提高通信质量。

因此，设计工程师需要深入理解阻抗匹配原理，并灵活运用在实际的电路设计中。

总之，阻抗匹配原理是电子电路设计中不可或缺的重要概念。

通过合理的阻抗匹配，可以提高信号传输效率，降低信号反射和损耗，从而提高整个系统的性能。

在实际的电路设计中，设计工程师需要根据具体的应用场景和要求，选择合适的匹配网络来实现阻抗匹配，从而达到最佳的设计效果。

希望本文能够帮助读者更好地理解阻抗匹配原理，并在实际的电路设计中加以运用。

阻抗匹配原理

阻抗匹配原理来源：互联网阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。

大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力（lumped-circuit matching），另一种则是调整传输线的波长（transmission line matching）。

要匹配一组线路，首先把负载点的阻抗值，除以传输线的特性阻抗值来归一化，然后把数值划在史密夫图表上。

改变阻抗力把电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。

如果把电容或电感接地，首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。

重覆以上方法直至电阻值变成1，即可直接把阻抗力变为零完成匹配。

调整传输线由负载点至来源点加长传输线，在图表上的圆点会沿著图中心以逆时针方向走动，直至走到电阻值为1的圆圈上，即可加电容或电感把阻抗力调整为零，完成匹配。

阻抗匹配则传输功率大，对于一个电源来讲，单它的内阻等于负载时，输出功率最大，此时阻抗匹配。

最大功率传输定理，如果是高频的话，就是无反射波。

对于普通的宽频放大器，输出阻抗50Ω，功率传输电路中需要考虑阻抗匹配，可是如果信号波长远远大于电缆长度，即缆长可以忽略的话，就无须考虑阻抗匹配了。

阻抗匹配是指在能量传输时,要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等,此时的传输不会产生反射,这表明所有能量都被负载吸收了.反之则在传输中有能量损失。

高速PCB布线时，为了防止信号的反射，要求是线路的阻抗为50欧姆。

这是个大约的数字,一般规定同轴电缆基带50欧姆,频带75欧姆,对绞线则为100欧姆,只是取个整而已,为了匹配方便。

阻抗从字面上看就与电阻不一样，其中只有一个阻字是相同的，而另一个抗字呢？简单地说，阻抗就是电阻加电抗，所以才叫阻抗；周延一点地说，阻抗就是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和。

第2-4 阻抗匹配

由输入阻抗公式求该点的Zin=Rin
再由λ 阻抗变换再由λ/4阻抗变换器公式求其特性阻抗Z01 阻抗
Z01 =配器是在距离负载某固定位置上并联或串联终端短路或开路的传输线段构成. 或串联终端短路或开路的传输线段构成. 支节数可以是一条,两条,三条或更多. 支节数可以是一条,两条,三条或更多. 常用并联调配支节. 常用并联调配支节.
y1 = 1 + j 2.2
C B
A
波长数为0.192 波长数为0.192
′ y1 = 1 j 2.2
波长数为0.308 波长数为0.308
③ 支节的位置为
d = (0.5 0.412 + 0.192)λ = 0.088λ + 0.192λ = 0.28λ d ′ = (0.5 0.412 + 0.308)λ = 0.088λ + 0.308λ = 0.396λ
,*或 = Z
g
Rin = R g , X in = - X g
可能不等于零. 可能不等于零.
方法: 方法:在信号源与传输线之间接入匹配装置注意,此时反射系数注意,
Γ L , Γ G , Γ in
获得最大功率是由于多次反射波相位叠加所致. 获得最大功率是由于多次反射波相位叠加所致.
Zg* Zg Eg 匹配装置
匹配装置
Z0
ZL
1.负载阻抗匹配方法
简单易行附加损耗小要求匹配网络频带宽可调节
(1)λ/4变换器 (1)λ/4变换器
使用范围:实负载阻抗与传输线匹配. 使用范围:实负载阻抗与传输线匹配. 特点:简单, 特点:简单,实用如图:应用λ/4线段的阻抗变换性: 如图:应用λ/4线段的阻抗变换性: λ/4线段的阻抗变换性

微波技术基础7-阻抗匹配

传输线的电路理论—阻抗匹配
并联单支节匹配器
设计并联单支节匹配器的任务在于确定负载到
参考面的距离d和支节长度L。可采用解析法或图解法来计算。
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传输线的电路理论—阻抗匹配
解析法
该方法较为复杂，可根据负载的具体情况，分两类讨论：
第一种情况：Y
为纯阻负载，即
L
YL GL
支节接入位置：
d g cos1 GL 1
传输线上呈行波状态。波源匹配—波源与传输线之间的匹配；匹配条件： g 0 匹配后传输线状态：波源经匹配后对传输线不产生波
的反射。实际情况：负载不匹配而产生反射波，但波源匹配将
不产生二次反射。
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2
传输线的电路理论—阻抗匹配
共轭匹配
特点：负载吸收最大功率的匹配。匹配条件：传输线上任一参考面T向负载看去的输入阻抗与向波源看去的输入阻抗互为共轭，即
的距离即为支节归一化电长度。
在
d
处并联一个短路支节：
2
由导纳圆图中的短路点C 顺时转至 j点b C点与该点
的距离即为支节归一化电长度编辑。ppt
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传输线的电路理论—阻抗匹配
串联单支节匹配器
用图解法计算：串联单支节与计算并联单支节完全类似，但这时应在阻抗圆图上进行。
用解析法计算：采用并联支节相似的分析（此时用阻抗而不用导纳），可得串联支节接入位置
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传输线的电路理论—阻抗匹配
g 阻/ 4抗匹配器属于点频匹配，即使考虑一定的反射容限，相对带宽也较窄。多节 g /阻4 抗变换器，可获得更宽的工作频带
两节 g /阻4 抗变换器由两节不同特性阻抗的传输线段级

微波电子学的阻抗匹配

微波电子学的阻抗匹配微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。

大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力（lumped-circuitmatching），另一种则是调整传输线的波长（transmission line matching）。

要匹配一组线路，首先把负载点的阻抗值，除以传输线的特性阻抗值来归一化，然后把数值划在史密夫图表上。

一、改变阻抗力把电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。

如果把电容或电感接地，首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。

重覆以上方法直至电阻值变成1，即可直接把阻抗力变为零完成匹配。

二、调整传输线由负载点至来源点加长传输线，在图表上的圆点会沿著图中心以逆时针方向走动，直至走到电阻值为1的圆圈上，即可加电容或电感把阻抗力调整为零，完成匹配阻抗匹配则传输功率大，对于一个电源来讲，单它的内阻等于负载时，输出功率最大，此时阻抗匹配。

最大功率传输定理，如果是高频的话，就是无反射波。

高速PCB布线时，为了防止信号的反射，要求是线路的阻抗为50欧姆。

这是个大约的数字,一般规定同轴电缆基带50欧姆,频带75欧姆,对绞线则为100欧姆,只是取个整而已,为了匹配方便.阻抗从字面上看就与电阻不一样，其中只有一个阻字是相同的，而另一个抗字呢？简单地说，阻抗就是电阻加电抗，所以才叫阻抗；周延一点地说，阻抗就是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和。