关于一些阻抗匹配的话要说

人类目前对电信技术的掌握已日趋成熟,从一代的“大哥大”到2G的GSM,再到3G、4G一直到今天的5G技术,通信技术正朝着更高速、更高效、更可靠的方向发展。在这,将阐述通信行业要经常遇到的问题–阻抗与阻抗匹配

阻抗

传递信息,无非是将各种输入转换为电讯号,我们射频开发者无非是将场量(电磁场)转换为路量(电路)再进行有效传输。但为了进行远距离传输,无线通信中,常常将基带信号转变为高频调制信号,关键来了,对于一个具体电路,阻抗不是不变的,而是随着频率变化而变化。阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成,不是三者简单的相加减问题,而是根据电路连接方式,由串联并联计算公式得到,在已知频率f的情况下,电容器的容抗为1/(2πjfC),电感的感抗为j2πfC,二者合称电抗,阻抗就是电阻和电抗和向量和。

阻抗匹配

啥是阻抗匹配?问得好, 信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间的特定配合关系。为啥要阻抗匹配?一件器材的输出阻抗和所连接的负载阻抗之间所应满足某种关系,以免接上负载后对器材本身的工作状态产生明显的影响。传输线上将同时存在反射波和应射波,从传输的角度来说,总是竭力避免阻抗失配现象的出现,因为反射波的出现,意味着递送到传输线终端的功率不能全部为负载所吸收,降低了传输效率;在输送功率较高的情况下,电压或电流的波腹有可能损坏传输线的介质;而且传输线始端的输入阻抗随频率而变化,输送多频信号时,将因机线阻抗难于匹配而出现失真。
高速 PCB布线时,为了防止信号的反射,要求是线路的阻抗为50欧姆。网上有人将讯号传输形象地比作软水管浇花,一端手握处软管加压使其射出水柱,另一端接在水龙头。当握管处所施压的力道恰好,而让水柱 的射程正确洒落在目标区时,则施与受两者皆欢而顺利完成使命。然而一旦用力过度水注射程太远,不但腾空越过目标浪费水资源,甚至还可能因强力水压无处宣泄,以致往来源反弹造成软管自龙头上的挣脱!反之,当握处之挤压不足以致射程太近者,则照样得不到想要的结果。
过犹不及皆非所欲,唯有恰到好处才能正中下怀皆大欢喜。

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