阻抗匹配

阻抗匹配(Impedance matching)是微波電子學裡的一部分,主要用於傳輸線上,來達至所有高頻的微波信號皆能傳至負載點的目的,幾乎不會有信號反射回來源點,從而起到保證設備正常工作、提升能源效益、避免信號失真、增強信噪比等作用。

大體上,阻抗匹配有兩種,一種是通過改變阻抗(用於集總參數電路),另一種則是調整傳輸線的波長(用於傳輸線)。

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,然後把數值劃在史密夫圖表上。

改變阻抗力

電容電感與負載串聯起來,即可增加或減少負載的電抗值,在圖表上的點會沿著代表實數電阻的圓圈走動。如果把電容或電感與附載並聯,首先圖表上的點會以圖中心旋轉180度,然後才沿電阻圈走動,再沿中心旋轉180度。重覆以上方法直至阻抗值變成1,即可直接把阻抗力變為零完成匹配。

阻抗匹配:簡單的說就是「特性阻抗」等於「負載阻抗」。 信號傳輸過程中負載阻抗和信源內阻抗之間的特定配合關係。一件器材的輸出阻抗和所連接的負載阻抗之間所應滿足的某種關係,以免接上負載後對器材本身的工作狀態產生明顯的影響。對電子設備互連來說,例如信號源連放大器,前級連後級,只要後一級的輸入阻抗大於前一級的輸出阻抗5-10倍以上,就可認為阻抗匹配良好;對於放大器連接音箱來說,電子管機應選用與其輸出端標稱阻抗相等或接近的音箱,而晶體管放大器則無此限制,可以接任何阻抗的音箱。

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[來源請求],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。

參考資料