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變壓器阻抗匹配
變壓器阻抗匹配
阻抗匹配的通常做法是在源和負載之間插入一個無源網(wǎng)絡，使負載阻抗與源阻抗共軛匹配,，該網(wǎng)絡也被稱為匹配網(wǎng)絡。阻抗匹配的主要作用通常有以下幾點：從源到器件,、從器件到負載或器件之間功率傳輸大,；提高接收機靈敏度(如LNA前級匹配),；減小功率分配網(wǎng)絡幅相不平衡度；獲得放大器理想的增益,、輸出功率(PA輸出匹配),、效率和動態(tài)范圍；減小饋線中的功率損耗,。
輸入端阻抗匹配時，傳輸線獲得大功率,；在輸出端阻抗匹配的情況下,，傳輸線上只有向終端行進的電壓波和電流波,，攜帶的能量全部為負載所吸收。
匹配條件
①負載阻抗等于信源內阻抗,，即它們的模與輻角分別相等,，這時在負載阻抗上可以得到無失真的電壓傳輸,。
②負載阻抗等于信源內阻抗的共軛值,，即它們的模相等而輻角之和為零。這時在負載阻抗上可以得到大功率,。這種匹配條件稱為共軛匹配。如果信源內阻抗和負載阻抗均為純阻性,，則兩種匹配條件是等同的,。
阻抗匹配是指負載阻抗與激勵源內部阻抗互相適配，得到大功率輸出的一種工作狀態(tài),。對于不同特性的電路,，匹配條件是不一樣的。在純電阻電路中,，當負載電阻等于激勵源內阻時,，則輸出功率為大，這種工作狀態(tài)稱為匹配,，否則稱為失配,。
當激勵源內阻抗和負載阻抗含有電抗成份時，為使負載得到大功率,，負載阻抗與內阻必須滿足共軛關系，即電阻成份相等,，電抗成份值相等而符號相反,。這種匹配條件稱為共軛匹配。
阻抗匹配（Impedance matching）是微波電子學里的一部分,，主要用于傳輸線上,，來達到所有高頻的微波信號皆能傳至負載點的目的,，不會有信號反射回來源點，從而提升能源效益,。史密夫圖表上,。電容或電感與負載串聯(lián)起來，即可增加或減少負載的阻抗值,，在圖表上的點會沿著代表實數(shù)電阻的圓圈走動。如果把電容或電感接地,，首先圖表上的點會以圖中心旋轉180度,，然后才沿電阻圈走動，再沿中心旋轉180度,。重覆以上方法直至電阻值變成1,，即可直接把阻抗力變?yōu)榱阃瓿善ヅ洹?/span>
實現(xiàn)匹配
大體上，阻抗匹配有兩種,，一種是通過改變阻抗力（lumped-circuit matching），另一種則是調整傳輸線的波長（transmission line matching）,。
要匹配一組線路，首先把負載點的阻抗值,，除以傳輸線的特性阻抗值來歸一化,，然后把數(shù)值劃在史密夫圖表上,。
1. 改變阻抗力
把電容或電感與負載串聯(lián)起來,，即可增加或減少負載的阻抗值，在圖表上的點會沿著代表實數(shù)電阻的圓圈走動,。如果把電容或電感接地，首先圖表上的點會以圖中心旋轉180度,，然后才沿電阻圈走動，再沿中心旋轉180度,。重復以上方法直至電阻值變成1，即可直接把阻抗力變?yōu)榱阃瓿善ヅ洹?/span>
2. 調整傳輸線
由負載點至來源點加長傳輸線,，在圖表上的圓點會沿著圖中心以逆時針方向走動,，直至走到電阻值為1的圓圈上,，即可加電容或電感把阻抗力調整為零,，完成匹配。
阻抗匹配則傳輸功率大,，對于一個直流電源來講,，阻抗匹配時輸出效率只有50%,。并且電源以對外輸出大功率為目標，不適用阻抗匹配的條件,。大功率傳輸定理,，如果是高頻的話，就是無反射波,。對于普通的寬頻放大器，輸出阻抗50Ω,，功率傳輸電路中需要考慮阻抗匹配，可是如果信號波長遠遠大于電纜長度,，即纜長可以忽略的話，就無須考慮阻抗匹配了,。阻抗匹配是指在能量傳輸時,，要求負載阻抗要和傳輸線的特征阻抗相等，此時的傳輸不會產生反射，這表明所有能量都被負載吸收了,。反之則在傳輸中有能量損失,。高速PCB布線時，為了防止信號的反射,，要求是線路的阻抗為50歐姆。這是個大約的數(shù)字,，一般規(guī)定同軸電纜基帶50歐姆,，頻帶75歐姆,對絞線則為 100歐姆,只是取個整而已,，為了匹配方便。