射频工程师大都遇到过阻抗的基础问题,也遇到过阻抗匹配的问题,对于射频工程师来说,阻抗匹配是必须学会的难点,今天凡亿教育将用简单明了的语言,给小伙伴们划出阻抗匹配的基础知识。
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什么是阻抗?
阻抗(Z)是指在正弦电流电路中,电路的端电压除以通过的电流,也可以理解成在电子电路中对电流所起的阻抗作用。阻抗单位为欧姆,常用公式如下:
Z=R+i(ωL–1/(ωC))
一般来说,阻抗可分为两部分,分别是电阻(实部)和电抗(虚部),其中电抗包括容抗(由电容引起的电流阻碍)和感抗(由电感引起的电流阻碍),它们之间的关系如下:
什么是阻抗匹配?阻抗匹配的理想模型是什么?
通常来讲,阻抗匹配常用于传输线上,目的是确保所有高频的微波信号均能传递至负载点。
而阻抗的理想模型是指:Source端的输出阻抗为50欧姆,传输线的阻抗为50欧姆,Load端的输入阻抗为50欧姆等,具体如下:
需要注意的是,源端阻抗和负载阻抗不一定是50欧姆,是需要若干个阻抗匹配电路,而匹配电路是由电感和电容所构成的。需要通过使用电感和电容进行阻抗匹配电路调试,以达到RF性能最优。
阻抗匹配的方法有哪些?
阻抗匹配的方法主要有两个,一是改变阻抗力;二是调整传输线。
改变阻抗力:通过电容、电感与负载的串并联掉政委负载阻抗值,以达到源和负载阻抗匹配。
调整传输线:加长源和负载间的距离,配合电容和电感将阻抗力调整为0.
高速PCB布线中,一般把数字信号的走线阻抗设计为50欧姆。一般规定同轴电缆基带50欧姆,频带75欧姆,对绞线(差分)为85-100欧姆。
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