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什么是阻抗匹配?

发表于2022/11/25 / 3次浏览

阻抗匹配技术最早应用在电气工程领域,随后的发展使其应用不再局限于此,而是广泛应用在涉及能量从源端传输到负载端的领域之中,比如声学系统、光学系统以及机械系统。在射频电路领域,阻抗匹配技术具有更重要的意义。射频功率放大器是通信器材中的核心部件,其作用是对射频功率信号进行放大。晶体管是射频功放的核心,是功率电子的重要基础,其输入输出阻抗的值只有几欧姆,但是通常的射频系统的标准阻抗是50 Ω。为了获得更好的功率传输性能,晶体管输入输出的阻抗值要匹配到标准阻抗50Ω。阻抗匹配网络的目的是为了解决功率传输时阻抗不匹配的问题,可以通过集总参数元件(比如电容、电感)或者分布参数元件(微带线)来实现,前者主要用于较低频率,后者主要用于更高的频率。在阻抗匹配电路的设计中,较为重要的因素是带宽和匹配网络的品质。 

阻抗匹配的通常做法是在源和负载之间插入一个无源网络,使负载阻抗与源阻抗共轭匹配,该网络也被称为匹配网络。阻抗匹配的主要作用通常有以下几点:从源到器件、从器件到负载或器件之间功率传输最大;提高接收机灵敏度(如LNA前级匹配);减小功率分配网络幅相不平衡度;获得放大器理想的增益、输出功率(PA输出匹配)、效率和动态范围;减小馈线中的功率损耗。 

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。

 

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