阻抗匹配（impedance matching）信号源内阻与所接传输线的特性阻抗巨细持平且相位相同，或传输线的特性阻抗与所接负载阻抗的巨细持平且相位相同，别离称为传输线的输入端或输出端处于阻抗匹配状况，简称为阻抗匹配。不然，便称为阻抗失配。有时也直接叫做匹配或失配。

　　阻抗匹配是指信号源或许传输线跟负载之间的一种适宜的分配办法。阻抗匹配分为低频和高频两种状况议论。咱们先从直流电压源驱动一个负载下手。因为实习的电压 源，老是有内阻的，咱们能够把一个实习电压源，等效成一个抱负的电压源跟一个电阻r串联的模型。假定负载电阻为R，电源电动势为U，内阻为r，那么咱们可 以核算出流过电阻R的电流为：I=U/（R+r），能够看出，负载电阻R越小，则输出电流越大。负载R上的电压为：Uo=IR=U/［1+（r/R）］， 能够看出，负载电阻R越大，则输出电压Uo越高。再来核算一下电阻R耗费的功率为：

　　P=I2×R=［U/（R+r）］2×R=U2×R/（R2+2×R×r+r2）

　　=U2×R/［（R-r）2+4×R×r］

　　=U2/{［（R-r）2/R］+4×r}

　　关于一个给定的信号源，其内阻r是固定的，而负载电阻R则是由咱们来挑选的。留心式中［（R-r）2/R］，当R=r时，［（R-r）2/R］可获得最小值0，这时负载电阻R上可获得最大输出功率Pmax=U2/（4×r）。即，当负载电阻跟信号源内阻持往常，负载可获得最大输出功率，这就是咱们常说的阻抗匹配之一。此定论相同适用于低频电路及高频电路。当沟通电路中富含容性或理性阻抗时，定论有所改动，就是需求信号源与负载阻抗的的实部持平，虚部互为相反数，这叫做共扼匹配。 在低频电路中，咱们一般不思考传输线的匹配疑问，只思考信号源跟负载之间的状况，因为低频信号的波长有关于传输线来说很长，传输线能够当作是“短线”，反 射能够不思考（能够这么了解：因为线短，即便反射回来，跟原信号仍是相同的）。从以上剖析咱们能够得出定论：假定咱们需求输出电流大，则挑选小的负载R； 假定咱们需求输出电压大，则挑选大的负载R；假定咱们需求输出功率最大，则挑选跟信号源内阻匹配的电阻R。有时阻抗不匹配还有别的一层意思，例如一些仪器 输出端是在特定的负载条件下方案的，假定负载条件改动了，则或许达不到正本的功用，这时咱们也会叫做阻抗失配。

　　在高频电路中，咱们还有必要思考反射的疑问。当信号的频率很高时，则信号的波长就很短，当波长短得跟传输线长度能够比照时，反射信号叠加在原信号大将会改动原信号的 形状。假定传输线的特征阻抗跟负载阻抗不持平（即不匹配）时，在负载端就会发作反射。为何阻抗不匹配时会发作反射以及特征阻抗的求解办法，牵涉到二阶偏 微分方程的求解，在这儿咱们不细说了，有喜爱的可参看电磁场与微波方面书本中的传输线理论。传输线的特征阻抗（也叫做特性阻抗）是由传输线的构造以及资料 决议的，而与传输线的长度，以及信号的崎岖、频率等均无关。

　　例如，常用的闭路电视同轴电缆特性阻抗为75Ω，而一些射频设 备上则常用特征阻抗为50Ω的同轴电缆。别的还有一种多见的传输线是特性阻抗为300Ω的扁平平行线，这在乡村运用的电视天线架上比照多见，用来做八木天 线的馈线。因为电视机的射频输入端输入阻抗为75Ω，所以300Ω的馈线将与其不能匹配。实习中是怎么处理这个疑问的呢？不知道咱们有没有留心到，电视机 的附件中，有一个300Ω到75Ω的阻抗改换器（一个塑料封装的，一端有一个圆形的插头的那个东东，大约有两个大拇指那么大）。它里边正本就是一个传输线变压器， 将300Ω的阻抗，改换成75Ω的，这么就能够匹配起来了。这儿需求偏重一点的是，特性阻抗跟咱们一般了解的电阻不是一个概念，它与传输线的长度无关，也 不能经过运用欧姆表来丈量。为了不发作反射，负载阻抗跟传输线的特征阻抗应当持平，这就是传输线的阻抗匹配，假定阻抗不匹配会有啥不良作用呢？假定不匹 配，则会构成反射，能量传递不曩昔，下降功率；会在传输线上构成驻波（简略的了解，就是有些本地信号强，有些本地信号弱），致使传输线的有用功率容量降 低；功率发射不出去，乃至会损坏发射设备。假定是电路板上的高速信号线与负载阻抗不匹配时，会发作轰动，辐射搅扰等。

　　当阻抗不匹配时，有哪些办法让它匹配呢？榜首，能够思考运用变压器来做阻抗改换，就像上面所说的电视机中的那个比方那样。第二，能够思考运用串联/并联电容或电 感的办法，这在调试射频电路常常运用。第三，能够思考运用串联/并联电阻的办法。一些驱动器的阻抗比照低，能够串联一个适宜的电阻来跟传输线匹配，例如高 速信号线，有时会串联一个几十欧的电阻。而一些接纳器的输入阻抗则比照高，能够运用并联电阻的办法，来跟传输线匹配，例如，485总线接纳器，常在数据线终端并联120欧的匹配电阻。（始端串联匹配，终端并联匹配）

　　为了帮忙咱们了解阻抗不匹配时的反射疑问，我来举两个比方：假定你在操练拳击——打沙包。假定是一个分量适宜的、硬度适宜的沙包，你打上去会感触很酣畅。但 是，假定哪一天我把沙包做了四肢，例如，里边换成了铁沙，你仍是用早年的力打上去，你的手或许就会受不了了——这就是负载过重的状况，会发作很大的反弹 力。相反，假定我把里边换成了很轻很轻的东西，你一出拳，则或许会扑空，手也或许会受不了——这就是负载过轻的状况。

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