1、本文格式為Word版，下載可任意編輯什么是阻抗匹配?阻抗匹配是什么意思? 阻抗匹配（impedance matching）信號源內阻與所接傳輸線的特性阻抗大小相等且相位相同，或傳輸線的特性阻抗與所接負載阻抗的大小相等且相位相同，分別稱為傳輸線的輸入端或輸出端處于阻抗匹配狀態，簡稱為阻抗匹配。否則，便稱為阻抗失配。有時也直接叫做匹配或失配。阻抗匹配是指信號源或者傳輸線跟負載之間的一種合適的搭配方式。阻抗匹配分為低頻和高頻兩種狀況爭論。我們先從直流電壓源驅動一個負載入手。由于實際的電壓源，總是有內阻的，我們可以把一個實際電壓源，等效成一個抱負的電壓源跟一個電阻r串聯的模型。假設負載電阻為R，電源電

2、動勢為U，內阻為r，那么我們可以計算出流過電阻R的電流為：I=U/(R+r)，可以看出，負載電阻R越小，則輸出電流越大。負載R上的電壓為：Uo=IR=U/1+(r/R)，可以看出，負載電阻R越大，則輸出電壓Uo越高。再來計算一下電阻R消耗的功率為：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對于一個給定的信號源，其內阻r是固定的，而負載電阻R則是由我們來選擇的。留意式中(R-r)2/R，當R=r時，(R-r)2

3、/R可取得最小值0，這時負載電阻R上可獲得最大輸出功率Pmax=U2/(4×r)。即，當負載電阻跟信號源內阻相等時，負載可獲得最大輸出功率，這就是我們常說的阻抗匹配之一。此結論同樣適用于低頻電路及高頻電路。當溝通電路中含有容性或感性阻抗時，結論有所轉變，就是需要信號源與負載阻抗的的實部相等，虛部互為相反數，這叫做共扼匹配。在低頻電路中，我們一般不考慮傳輸線的匹配問題，只考慮信號源跟負載之間的狀況，由于低頻信號的波長相對于傳輸線來說很長，傳輸線可以看成是“短線”，反射可以不考慮（可以這么理解：由于線短，即使反射回來，跟原信號還是一樣的）。從以上分析我們可以得出結論：假如我們需要輸出電流

4、大，則選擇小的負載R；假如我們需要輸出電壓大，則選擇大的負載R；假如我們需要輸出功率最大，則選擇跟信號源內阻匹配的電阻R。有時阻抗不匹配還有另外一層意思，例如一些儀器輸出端是在特定的負載條件下設計的，假如負載條件轉變了，則可能達不到原來的性能，這時我們也會叫做阻抗失配。在高頻電路中，我們還必需考慮反射的問題。當信號的頻率很高時，則信號的波長就很短，當波長短得跟傳輸線長度可以比擬時，反射信號疊加在原信號上將會轉變原信號的外形。假如傳輸線的特征阻抗跟負載阻抗不相等（即不匹配）時，在負載端就會產生反射。為什么阻抗不匹配時會產生反射以及特征阻抗的求解方法，牽涉到二階偏微分方程的求解，在這里我們不細說了

5、，有愛好的可參看電磁場與微波方面書籍中的傳輸線理論。傳輸線的特征阻抗（也叫做特性阻抗）是由傳輸線的結構以及材料打算的，而與傳輸線的長度，以及信號的幅度、頻率等均無關。例如，常用的閉路電視同軸電纜特性阻抗為75，而一些射頻設備上則常用特征阻抗為50的同軸電纜。另外還有一種常見的傳輸線是特性阻抗為300的扁平平行線，這在農村使用的電視天線架上比較常見，用來做八木天線的饋線。由于電視機的射頻輸入端輸入阻抗為75，所以300的饋線將與其不能匹配。實際中是如何解決這個問題的呢？不知道大家有沒有留意到，電視機的附件中，有一個300到75的阻抗轉換器（一個塑料封裝的，一端有一個圓形的插頭的那個東東，也許有兩

6、個大拇指那么大當阻抗不匹配時，有哪些方法讓它匹配呢？第一，可以考慮使用變壓器來做阻抗轉換，就像上面所說的電視機中的那個例子那樣。其次，可以考慮使用串聯/并聯電容或電感的方法，這在調試射頻電路時常使用。第三，可以考慮使用串聯/并聯電阻的方法。一些驅動器的阻抗比較低，可以串聯一個合適的電阻來跟傳輸線匹配，例如高速信號線，有時會串聯一個幾十歐的電阻。而一些接收器的輸入阻抗則比較高，可以使用并聯電阻的方法，來跟傳輸線匹配，例如，485總線接收器，常在數據線終端并聯120歐的匹配電阻。(始端串聯匹配，終端并聯匹配)為了關心大家理解阻抗不匹配時的反射問題，我來舉兩個例子：假設你在練習拳擊打沙包。假如是一個重量合適的、硬度合適的沙包，你打上去會感覺很舒適。但是，假如哪一天我把沙包做了手腳，例如，里面換成了鐵沙，你還是用以前的力打