大神教会你阻抗匹配原理及负载阻抗匹配

信号或广泛电能在传输过程中，为实现信号的无反射传输或最大功率传输，要求威廉希尔官方网站 连接实现阻抗匹配。阻抗匹配关系着系统的整体性能，实现匹配可使系统性能达到最优。阻抗匹配的概念应用范围广泛，阻抗匹配常见于各级放大威廉希尔官方网站 之间，放大威廉希尔官方网站 与负载之间，信号与传输威廉希尔官方网站 之间，微波威廉希尔官方网站 与系统的设计中，无论是有源还是无源，都必须考虑匹配问题，根本原因是在低频威廉希尔官方网站 中是电压与电流，而高频中是导行电磁波不匹配就会发生严重的反射，损坏仪器和设备。本文介绍阻抗匹配威廉希尔官方网站 的原理及其应用。

1 阻抗匹配的基本原理

阻抗匹配是使微波威廉希尔官方网站 或是系统的反射，载行波尽量接近行波状态的技术措施。阻抗匹配分为两大类：

（1）负载与传输线之间的阻抗匹配，使负载无反射。方法是接入匹配装置使输入阻抗和特性阻抗相等。

（2）信号源与传输线之间匹配，分为两种情况：1）使信号源无反射，方法是接入信号源与传输线之间接人匹配装置。2）信号源共轭匹配，方法是信号源与被匹配威廉希尔官方网站 之间接入匹配装置，这种情况下多属于有源威廉希尔官方网站 设计。

2 负载阻抗匹配方法

2．1 集总参数匹配威廉希尔官方网站

通常情况下，使用电容电感实现阻抗匹配，在比较低的频段使用变压器实现匹配，也可以采用L形、π形、T形实现匹配威廉希尔官方网站 ，这类威廉希尔官方网站 体积小、结构简单、应用广泛。

变压器：主要实现低频段，随着工作频段的升高，这类威廉希尔官方网站 的应用越来越少。传输线变压器可以实现宽带阻抗变换，实现4：1和1：4工作模式如图1和图2所示。可以实现平衡和非平衡的变换，尤其在电视机外接天线到同轴线输入端口的连接中得到应用。

L形匹配威廉希尔官方网站 ：这类威廉希尔官方网站 具有线路简洁和成本较低的优点，缺点是窄带威廉希尔官方网站 。由于要考虑匹配和功率的损耗，尽量使用电感和电容性的元件，因此共有8种基本的威廉希尔官方网站 可供选择。要设计合理的匹配威廉希尔官方网站 就要选择合适的电容电抗元件参数，计算元件参数有两类方法：通过阻抗直接计算和通过史密斯圆图。前者的优点是计算精确且适合计算机计算，后者是一种直观有效的设计，可以充分合理地选择最优性能。现在可以通过使用计算机和功能强大的软件直接设计。

T形和丌形威廉希尔官方网站 ：这类威廉希尔官方网站 可以实现威廉希尔官方网站 的品质因数的调节，灵活性更高。多元件的匹配威廉希尔官方网站 设计能降低威廉希尔官方网站 的品质因数，却可以提高频带宽度。

2．2 分布式参数元件威廉希尔官方网站 匹配

（1）混合型匹配威廉希尔官方网站 （中低频）这类威廉希尔官方网站 设计中尽量的少用电感元件，因为它有较高的电阻损耗且寄生参数也很严重。设计中多使用电容元件的并联和传输线可以完成设计要求。

（2）单分支匹配威廉希尔官方网站 并联单分支威廉希尔官方网站 由一段串联的传输线和一段并联的终端开路或短路传输线构成，设计时通常取恒定的传输线的特性阻抗，通过调节传输线的长度，进行阻抗匹配设计。

（3）双分支匹配威廉希尔官方网站 这类匹配威廉希尔官方网站 更易于实现匹配阻抗的调节，只是设计有点复杂。

2．3 噪声匹配威廉希尔官方网站

热噪声：在电阻中电子的无规律波动将随温度的上升而增加

可以看出第一级噪声的影响最大。当Rs=Rs0时，F=Fmin噪声威廉希尔官方网站 匹配。

3 各匹配威廉希尔官方网站 分析

4 。总结

无论是精心设计的集总参数威廉希尔官方网站 还是微波威廉希尔官方网站 ，需认清特征，如果阻抗值要提高，用串联方式。如果阻抗值要降低，则使用并联方式，两个电抗要有相反的类型，且要产生谐振。14频率低端，多采用集总参数匹配威廉希尔官方网站 ，L形匹配威廉希尔官方网站 是最简洁的设计，也是低端的首选。

如果威廉希尔官方网站 设计中要求品质因数，可以使用T形或者丌形匹配威廉希尔官方网站 ，因为这类威廉希尔官方网站 的品质因数可调，不过也要考虑多级匹配威廉希尔官方网站 ，达到威廉希尔官方网站 的频率响应。使用多级匹配威廉希尔官方网站 设计更灵活，可以满足威廉希尔官方网站 的宽带需要。分布参数匹配威廉希尔官方网站 ，使用在中高频段，若介于集总和分布之间的话，最好采用混合匹配威廉希尔官方网站 。若使用双分支威廉希尔官方网站 不能满足要求，可以考虑多级匹配威廉希尔官方网站 。威廉希尔官方网站 的匹配设计不是单一的，要综合考虑偏置威廉希尔官方网站 、反馈威廉希尔官方网站 和频率调节威廉希尔官方网站 的相互连接，要反复进行设计和修改，最终达到满意效果。