阻抗匹配有兩種
，一種是透過改變阻抗力（lumped-circuit matching）
，另一種則是調整傳輸線的波長（transmission line matching）。

 

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斯圖上。

 

PCB上傳輸線的電子模型示意圖

 

改變阻抗力

 

badianronghuodianganyufuzaichuanlianqilai，jikezengjiahuojianshaofuzaidezukangzhi
，zaitubiaoshangdedianhuiyanzhedaibiaoshishudianzudeyuanquanzoudong。ruguobadianronghuodianganjiedi，shouxiantubiaoshangdedianhuiyituzhongxinxuanzhuan180度，然後才沿電阻圈走動，再沿中心旋轉180度。重複以上方法直至電阻值變成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”。

 

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

，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。

 

阻zu抗kang匹pi配pei則ze傳chuan輸shu功gong率lv大da，對dui於yu一yi個ge電dian源yuan來lai講jiang，單dan它ta的de內nei阻zu等deng於yu負fu載zai時shi，輸shu出chu功gong率lv最zui大da
，此ci時shi阻zu抗kang匹pi配pei。最zui大da功gong率lv傳chuan輸shu定ding理li，如ru果guo是shi高gao頻pin的de話hua
，就jiu是shi無wu反fan射she波bo。對dui於yu普pu通tong的de寬kuan頻pin放fang大da器qi

，輸shu出chu阻zu抗kang50Ω，功gong率lv傳chuan輸shu電dian路lu中zhong需xu要yao考kao慮lv阻zu抗kang匹pi配pei
，可ke是shi如ru果guo信xin號hao波bo長chang遠yuan遠yuan大da於yu電dian纜lan長chang度du，即ji纜lan長chang可ke以yi忽hu略lve的de話hua，就jiu無wu須xu考kao慮lv阻zu抗kang匹pi配pei了le。阻zu抗kang匹pi配pei是shi指zhi在zai能neng量liang傳chuan輸shu時shi，要yao求qiu負fu載zai阻zu抗kang要yao和he傳chuan輸shu線xian的de特te征zheng阻zu抗kang相xiang等deng，此ci時shi的de傳chuan輸shu不bu會hui產chan生sheng反fan射she，這zhe表biao明ming所suo有you能neng量liang都dou被bei負fu載zai吸xi收shou了le.反之則在傳輸中有能量損失。高速PCB布線時

，為了防止信號的反射
，要求是線路的阻抗為50歐姆。這是個大約的數字
，一般規定同軸電纜基帶50歐姆，頻帶75歐姆

，對絞線則為100歐姆，隻是取個整而已，為了匹配方便。

 

阻抗從字麵上看就與電阻不一樣，其中隻有一個阻字是相同的
，而另一個抗字呢
？簡單地說，阻抗就是電阻加電抗，所以才叫阻抗；周延一點地說，阻抗就是電阻、dianrongkangjidiangankangzaixiangliangshangdehe。zaizhiliudiandeshijiezhong

，wutiduidianliuzuaidezuoyongjiaozuodianzu，shijieshangsuoyoudewuzhidouyoudianzu

，zhishidianzuzhidedaxiaochayieryi。dianzuxiaodewuzhichengzuoliangdaoti，dianzuhendadewuzhichengzuofeidaoti，erzuijinzaigaokejilingyuzhongchengdechaodaoti，zeshiyizhongdianzuzhijijinyulingdedongxi。danshizaijiaoliudiandelingyuzhongzechuledianzuhuizuaidianliuyiwai，dianrongjidianganyehuizuaidianliudeliudong，zhezhongzuoyongjiuchengzhiweidiankang，yijidikangdianliudezuoyong。dianrongjidiangandediankangfenbiechengzuodianrongkangjidiangankang，jianchengrongkangjigankang。tamendejiliangdanweiyudianzuyiyangshioumu，erqizhidedaxiaozehejiaoliudiandepinlvyouguanxi


，pinlvyugaozerongkangyuxiaogankangyuda，pinlvyudizerongkangyudaergankangyuxiao。ciwaidianrongkanghediangankanghaiyouxiangweijiaodudewenti
，juyouxiangliangshangdeguanxishi，yincicaihuishuo：阻抗是電阻與電抗在向量上的和。

 

阻抗匹配是指負載阻抗與激勵源內部阻抗互相適配
，得到最大功率輸出的一種工作狀態。對於不同特性的電路，匹配條件是不一樣的。

 

在純電阻電路中，當負載電阻等於激勵源內阻時，則輸出功率為最大，這種工作狀態稱為匹配
，否則稱為失配。

 

當dang激ji勵li源yuan內nei阻zu抗kang和he負fu載zai阻zu抗kang含han有you電dian抗kang成cheng份fen時shi，為wei使shi負fu載zai得de到dao最zui大da功gong率lv，負fu載zai阻zu抗kang與yu內nei阻zu必bi須xu滿man足zu共gong扼e關guan係xi，即ji電dian阻zu成cheng份fen相xiang等deng，電dian抗kang成cheng份fen隻zhi數shu值zhi相xiang等deng而er符fu號hao相xiang反fan。這zhe種zhong匹pi配pei條tiao件jian稱cheng為wei共gong扼e匹pi配pei。

 

史密斯圖(Smith chart)是一款用於電機與電子工程學的圖表
，主要用於傳輸線的阻抗匹配上。一條傳輸線(transmission line)的阻抗(impedance)會隨其物理長度而改變
，要設計一套阻抗匹配(Impedance matching)的電路，需要通過不少繁複的計算程序，史密斯圖的特點便是省卻一些計算程序。

 

該圖表是由菲利普•史密斯(Phillip Smith)於1939年發明的，當時他在美國的RCA公司工作。史密斯曾說過，“在我能夠使用計算尺的時候，我對以圖表方式來表達數學上的關聯很有興趣。”

 

史密斯圖的基本在於以下的算式

 

 

當中的Γ代表其線路的反射係數(reflection coefficient)，即S-parameter裏的S11
，zL是歸一負載值
，即ZL / Z0。當中，ZL是電路的負載值
；Z0是傳輸線的特性阻抗值，通常會使用50Ω。

 

tubiaozhongdeyuanxingxiandaibiaodianzukanglideshishuzhi

，jidianzuzhi
，zhongjiandehengxianyuxiangshanghexiangxiasanchudexianzedaibiaodianzukanglidexushuzhi，jiyoudianronghuodianganzaigaopinxiasuochanshengdezuli，dangzhongxiangshangdeshizhengshu，xiangxiadeshifushu。tubiaozuizhongjiandedian(1+j0)代表一個已匹配(matched)的電阻數值(ZL)，同時其反射係數的值會是零。圖表的邊緣代表其反射係數的長度是1，即100%反射。在圖邊的數字代表反射係數的角度(0-180度)和波長(由零至半個波長)。

 

有一些圖表是以導納值(admittance)來表示，把上述的阻抗值版本旋轉180度即可。

 

zicongyoulejisuanjihou，cizhongtubiaodeshiyonglvsuizhierxia
，danrengchangyonglaibiaoshitedingdeziliao。duiyujiududiancixuejiweibodianzixuedexueshenglaishuo，zaijiejuekebenwentirengranhenshiyong
，yincishimisituzhijinrengshizhongyaodejiaoxueyongju。

 

在學術論文裏，量度儀器的結果也常會以史密斯圖來表示。

 

一、阻抗匹配的研究

 

在zai高gao速su的de設she計ji中zhong，阻zu抗kang的de匹pi配pei與yu否fou關guan係xi到dao信xin號hao的de質zhi量liang優you劣lie。阻zu抗kang匹pi配pei的de技ji可ke術shu以yi說shuo是shi豐feng富fu多duo樣yang


，但dan是shi在zai具ju體ti的de係xi統tong中zhong怎zen樣yang才cai能neng比bi較jiao合he理li的de應ying用yong
，需xu要yao衡heng量liang多duo個ge方fang麵mian的de因yin素su。例li如ru我wo們men在zai係xi統tong中zhong設she計ji中zhong，很hen多duo采cai用yong的de都dou是shi源yuan段duan的de串chuan連lian匹pi配pei。對dui於yu什shen麼me情qing況kuang下xia需xu要yao匹pi配pei
，采cai用yong什shen麼me方fang式shi的de匹pi配pei，為wei什shen麼me采cai用yong這zhe種zhong方fang式shi。

 

例如：差分的匹配多數采用終端匹配；時鍾采用源段匹配；

 

1.1、 串聯終端匹配

 

串聯終端匹配的理論出發點是在信號源端阻抗低於傳輸線特征阻抗的條件下
，在信號的源端和傳輸線之間串接一個電阻R，使源端的輸出阻抗與傳輸線的特征阻抗相匹配，抑製從負載端反射回來的信號發生再次反射.

 

串聯終端匹配後的信號傳輸具有以下特點：

 

A、由於串聯匹配電阻的作用
，驅動信號傳播時以其幅度的50％向負載端傳播；

B、信號在負載端的反射係數接近＋1，因此反射信號的幅度接近原始信號幅度的50％。

C

、反射信號與源端傳播的信號疊加，使負載端接受到的信號與原始信號的幅度 近似相同；

D
、負載端反射信號向源端傳播，到達源端後被匹配電阻吸收
；

E
、反射信號到達源端後，源端驅動電流降為0，直到下一次信號傳輸。

 

相對並聯匹配來說，串聯匹配不要求信號驅動器具有很大的電流驅動能力。

 

選xuan擇ze串chuan聯lian終zhong端duan匹pi配pei電dian阻zu值zhi的de原yuan則ze很hen簡jian單dan，就jiu是shi要yao求qiu匹pi配pei電dian阻zu值zhi與yu驅qu動dong器qi的de輸shu出chu阻zu抗kang之zhi和he與yu傳chuan輸shu線xian的de特te征zheng阻zu抗kang相xiang等deng。理li想xiang的de信xin號hao驅qu動dong器qi的de輸shu出chu阻zu抗kang為wei零ling，實shi際ji的de驅qu動dong器qi總zong是shi有you比bi較jiao小xiao的de輸shu出chu阻zu抗kang，而er且qie在zai信xin號hao的de電dian平ping發fa生sheng變bian化hua時shi，輸shu出chu阻zu抗kang可ke能neng不bu同tong。比bi如ru電dian源yuan電dian壓ya為wei＋4.5V的CMOS驅動器，在低電平時典型的輸出阻抗為37Ω，在高電平時典型的輸出阻抗為45Ω[4]
；TTL驅動器和CMOS驅動一樣，其輸出阻抗會隨信號的電平大小變化而變化。因此
，對TTL或CMOS電路來說
，不可能有十分正確的匹配電阻
，隻能折中考慮。

 

鏈(lian)狀(zhuang)拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou)的(de)信(xin)號(hao)網(wang)路(lu)不(bu)適(shi)合(he)使(shi)用(yong)串(chuan)聯(lian)終(zhong)端(duan)匹(pi)配(pei)，所(suo)有(you)的(de)負(fu)載(zai)必(bi)須(xu)接(jie)到(dao)傳(chuan)輸(shu)線(xian)的(de)末(mo)端(duan)。否(fou)則(ze)

，接(jie)到(dao)傳(chuan)輸(shu)線(xian)中(zhong)間(jian)的(de)負(fu)載(zai)接(jie)受(shou)到(dao)的(de)波(bo)形(xing)就(jiu)會(hui)象(xiang)圖(tu)3.2.5中C點dian的de電dian壓ya波bo形xing一yi樣yang。可ke以yi看kan出chu，有you一yi段duan時shi間jian負fu載zai端duan信xin號hao幅fu度du為wei原yuan始shi信xin號hao幅fu度du的de一yi半ban。顯xian然ran這zhe時shi候hou信xin號hao處chu在zai不bu定ding邏luo輯ji狀zhuang態tai，信xin號hao的de噪zao聲sheng容rong限xian很hen低di。

 

串聯匹配是最常用的終端匹配方法。它的優點是功耗小，不會給驅動器帶來額外的直流負載，也不會在信號和地之間引入額外的阻抗
；而且隻需要一個電阻元件。

 

1.2、並聯終端匹配

 

並(bing)聯(lian)終(zhong)端(duan)匹(pi)配(pei)的(de)理(li)論(lun)出(chu)發(fa)點(dian)是(shi)在(zai)信(xin)號(hao)源(yuan)端(duan)阻(zu)抗(kang)很(hen)小(xiao)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，通(tong)過(guo)增(zeng)加(jia)並(bing)聯(lian)電(dian)阻(zu)使(shi)負(fu)載(zai)端(duan)輸(shu)入(ru)阻(zu)抗(kang)與(yu)傳(chuan)輸(shu)線(xian)的(de)特(te)征(zheng)阻(zu)抗(kang)相(xiang)匹(pi)配(pei)，達(da)到(dao)消(xiao)除(chu)負(fu)載(zai)端(duan)反(fan)射(she)的(de)目(mu)的(de)。實(shi)現(xian)形(xing)式(shi)分(fen)為(wei)單(dan)電(dian)阻(zu)和(he)雙(shuang)電(dian)阻(zu)兩(liang)種(zhong)形(xing)式(shi)。

 

並聯終端匹配後的信號傳輸具有以下特點：

 

A
、驅動信號近似以滿幅度沿傳輸線傳播
；

B、所有的反射都被匹配電阻吸收；

C、負載端接受到的信號幅度與源端發送的信號幅度近似相同。

 

zaishijidedianluxitongzhong
，xinpiandeshuruzukanghengao，yinciduidandianzuxingshilaishuo，fuzaiduandebingliandianzuzhibixuyuchuanshuxiandetezhengzukangxiangjinhuoxiangdeng。jiadingchuanshuxiandetezhengzukangwei50Ω
，則R值為50Ω。如果信號的高電平為5V，則信號的靜態電流將達到100mA。由於典型的TTL或CMOS電路的驅動能力很小，這種單電阻的並聯匹配方式很少出現在這些電路中。

 

雙shuang電dian阻zu形xing式shi的de並bing聯lian匹pi配pei
，也ye被bei稱cheng作zuo戴dai維wei南nan終zhong端duan匹pi配pei
，要yao求qiu的de電dian流liu驅qu動dong能neng力li比bi單dan電dian阻zu形xing式shi小xiao。這zhe是shi因yin為wei兩liang電dian阻zu的de並bing聯lian值zhi與yu傳chuan輸shu線xian的de特te征zheng阻zu抗kang相xiang匹pi配pei
，每mei個ge電dian阻zu都dou比bi傳chuan輸shu線xian的de特te征zheng阻zu抗kang大da。考kao慮lv到dao芯xin片pian的de驅qu動dong能neng力li，兩liang個ge電dian阻zu值zhi的de選xuan擇ze必bi須xu遵zun循xun三san個ge原yuan則ze：

 

⑴、兩電阻的並聯值與傳輸線的特征阻抗相等；

⑵、與電源連接的電阻值不能太小
，以免信號為低電平時驅動電流過大；

⑶、與地連接的電阻值不能太小

，以免信號為高電平時驅動電流過大。

 

並聯終端匹配優點是簡單易行；顯而易見的缺點是會帶來直流功耗：單電阻方式的直流功耗與信號的占空比緊密相關；雙shuang電dian阻zu方fang式shi則ze無wu論lun信xin號hao是shi高gao電dian平ping還hai是shi低di電dian平ping都dou有you直zhi流liu功gong耗hao。因yin而er不bu適shi用yong於yu電dian池chi供gong電dian係xi統tong等deng對dui功gong耗hao要yao求qiu高gao的de係xi統tong。另ling外wai，單dan電dian阻zu方fang式shi由you於yu驅qu動dong能neng力li問wen題ti在zai一yi般ban的deTTL、CMOS係統中沒有應用
，而雙電阻方式需要兩個元件，這就對PCB的板麵積提出了要求
，因此不適合用於高密度印刷電路板。

 

當然還有：AC終端匹配； 基於二極管的電壓鉗位等匹配方式。

 

二
、將信號的傳輸看成軟管送水澆花

 

2.1
、數位係統之多層板信號線（Signal Line）中，當出現方波信號的傳輸時，可將之假想成為軟管（hose）送(song)水(shui)澆(jiao)花(hua)。一(yi)端(duan)於(yu)手(shou)握(wo)處(chu)加(jia)壓(ya)使(shi)其(qi)射(she)出(chu)水(shui)柱(zhu)
，另(ling)一(yi)端(duan)接(jie)在(zai)水(shui)龍(long)頭(tou)。當(dang)握(wo)管(guan)處(chu)所(suo)施(shi)壓(ya)的(de)力(li)道(dao)恰(qia)好(hao)，而(er)讓(rang)水(shui)柱(zhu)的(de)射(she)程(cheng)正(zheng)確(que)灑(sa)落(luo)在(zai)目(mu)標(biao)區(qu)時(shi)
，則(ze)施(shi)與(yu)受(shou)兩(liang)者(zhe)皆(jie)歡(huan)而(er)順(shun)利(li)完(wan)成(cheng)使(shi)命(ming)，豈(qi)非(fei)一(yi)種(zhong)得(de)心(xin)應(ying)手(shou)的(de)小(xiao)小(xiao)成(cheng)就(jiu)？

 

2.2、然ran而er一yi旦dan用yong力li過guo度du水shui注zhu射she程cheng太tai遠yuan，不bu但dan騰teng空kong越yue過guo目mu標biao浪lang費fei水shui資zi源yuan
，甚shen至zhi還hai可ke能neng因yin強qiang力li水shui壓ya無wu處chu宣xuan泄xie，以yi致zhi往wang來lai源yuan反fan彈dan造zao成cheng軟ruan管guan自zi龍long頭tou上shang的de掙zheng脫tuo!不僅任務失敗橫生挫折，而且還大捅紕漏滿臉豆花呢！

 

2.3、反之
，當握處之擠壓不足以致射程太近者，則照樣得不到想要的結果。過猶不及皆非所欲

，唯有恰到好處才能正中下懷皆大歡喜。

 

2.4、上述簡單的生活細節，正可用以說明方波（Square Wave）信號（Signal）在多層板傳輸線（Transmission Line，係由信號線、介質層、及接地層三者所共同組成）中所進行的快速傳送。此時可將傳輸線（常見者有同軸電纜Coaxial Cable，與微帶線Microstrip Line或帶線Strip Line等）看成軟管，而握管處所施加的壓力
，就好比板麵上“接受端”（Receiver）元件所並聯到Gnd的電阻器一般
，可用以調節其終點的特性阻抗（Characteristic Impedance），使匹配接受端元件內部的需求。

 

三、傳輸線之終端控管技術（Termination）

 

3.1、由上可知當“信號”在傳輸線中飛馳旅行而到達終點
，欲進入接受元件（如CPU或Meomery等大小不同的IC）中工作時，則該信號線本身所具備的“特性阻抗”，必(bi)須(xu)要(yao)與(yu)終(zhong)端(duan)元(yuan)件(jian)內(nei)部(bu)的(de)電(dian)子(zi)阻(zu)抗(kang)相(xiang)互(hu)匹(pi)配(pei)才(cai)行(xing)，如(ru)此(ci)才(cai)不(bu)致(zhi)任(ren)務(wu)失(shi)敗(bai)白(bai)忙(mang)一(yi)場(chang)。用(yong)術(shu)語(yu)說(shuo)就(jiu)是(shi)正(zheng)確(que)執(zhi)行(xing)指(zhi)令(ling)
，減(jian)少(shao)噪(zao)聲(sheng)幹(gan)擾(rao)


，避(bi)免(mian)錯(cuo)誤(wu)動(dong)作(zuo)”。一旦彼此未能匹配時
，則必將會有少許能量回頭朝向“發送端”反彈，進而形成反射噪聲（Noise）的煩惱。

 

3.2、當傳輸線本身的特性阻抗（Z0）被設計者訂定為28ohm時
，則終端控管的接地的電阻器（Zt）也必須是28ohm
，如此才能協助傳輸線對Z0的保持，使整體得以穩定在28 ohm的設計數值。也唯有在此種Z0=Zt的匹配情形下，信號的傳輸才會最具效率，其“信號完整性”（Signal Integrity，為信號品質之專用術語）也才最好。

 

四、特性阻抗（Characteristic Impedance）

 

4.1、當某信號方波，在傳輸線組合體的信號線中，以高準位（High Level）的正壓信號向前推進時，則距其最近的參考層（如接地層）中，理論上必有被該電場所感應出來的負壓信號伴隨前行（等於正壓信號反向的回歸路徑Return Path）
，如此將可完成整體性的回路（Loop）係統。該“信號”前行中若將其飛行時間暫短加以凍結，即可想象其所遭受到來自信號線、介質層與參考層等所共同呈現的瞬間阻抗值（Instantanious Impedance）

，此即所謂的“特性阻抗”。是故該“特性阻抗”應與信號線之線寬（w）、線厚（t）、介質厚度（h）與介質常數（Dk）都扯上了關係。

 

4.2、阻抗匹配不良的後果由於高頻信號的“特性阻抗”（Z0）原詞甚長，故一般均簡稱之為“阻抗”。讀者千萬要小心，此與低頻AC交流電（60Hz）其電線（並非傳輸線）中，所出現的阻抗值（Z）並不完全相同。數位係統當整條傳輸線的Z0都能管理妥善，而控製在某一範圍內（±10﹪或 ±5﹪）者，此品質良好的傳輸線
，將可使得噪聲減少
，而誤動作也可避免。但當上述微帶線中Z0的四種變數（w、t、h

、r）有任一項發生異常，例如信號線出現缺口時，將使得原來的Z0突然上升（見上述公式中之Z0與W成反比的事實），而無法繼續維持應有的穩定均勻（Continuous）時(shi)，則(ze)其(qi)信(xin)號(hao)的(de)能(neng)量(liang)必(bi)然(ran)會(hui)發(fa)生(sheng)部(bu)分(fen)前(qian)進(jin)，而(er)部(bu)分(fen)卻(que)反(fan)彈(dan)反(fan)射(she)的(de)缺(que)失(shi)。如(ru)此(ci)將(jiang)無(wu)法(fa)避(bi)免(mian)噪(zao)聲(sheng)及(ji)誤(wu)動(dong)作(zuo)了(le)。例(li)如(ru)澆(jiao)花(hua)的(de)軟(ruan)管(guan)突(tu)然(ran)被(bei)踩(cai)住(zhu)，造(zao)成(cheng)軟(ruan)管(guan)兩(liang)端(duan)都(dou)出(chu)現(xian)異(yi)常(chang)，正(zheng)好(hao)可(ke)說(shuo)明(ming)上(shang)述(shu)特(te)性(xing)阻(zu)抗(kang)匹(pi)配(pei)不(bu)良(liang)的(de)問(wen)題(ti)。

 

4.3
、阻抗匹配不良造成噪聲上述部分信號能量的反彈，將造成原來良好品質的方波信號
，立即出現異常的變形（即發生高準位向上的Overshoot，與低準位向下的Undershoot，以及二者後續的Ringing）。此等高頻噪聲嚴重時還會引發誤動作
，而且當時脈速度愈快時噪聲愈多也愈容易出錯。

 

五、長線傳輸的阻抗匹配設計

 

duiyugaopinxinhaolaishuo
，ruguoshizhongmaichongxinhaodemaikuanzugouchang，namechuxianzaigaishizhongmaichongxinhaoshangdefanshenenglianghezhenlingnengliang，jiangyouyuanlaideyigebianchenglianggehuozhegengduo
，yinerdaozhixitongdeshizhongmaichongxinhaochuxianyichang。ciwai，fanshehaihuishiluojiqijiandezaoshengrongxianbiancha。zaigaixitongshejizhong
，youyuleidashuchuxinhaowei1 kΩ阻zu抗kang
，因yin而er不bu利li於yu長chang線xian傳chuan輸shu，並bing產chan生sheng信xin號hao反fan射she現xian象xiang。反fan射she結jie果guo對dui模mo擬ni的de正zheng弦xian波bo信xin號hao形xing成cheng駐zhu波bo，數shu字zi信xin號hao則ze表biao現xian為wei上shang升sheng沿yan和he下xia降jiang沿yan的de振zhen鈴ling和he過guo衝chong。該gai過guo衝chong不bu僅jin會hui形xing成cheng強qiang烈lie的de電dian磁ci幹gan擾rao
，也ye會hui損sun壞huai用yong於yu後hou級ji輸shu入ru電dian路lu的de保bao護hu二er極ji管guan，甚shen至zhi失shi效xiao。圖tu1示出信號過衝波形。一般而言
，過衝超過O．7 V就應采取相應措施，在圖2中，信號源阻抗、負載阻抗是造成信號反射的主要原因。因此要將阻抗變換為50Ω。以yi利li於yu長chang線xian傳chuan輸shu。根gen據ju史shi密mi夫fu圖tu表biao可ke知zhi，電dian容rong或huo電dian感gan與yu負fu載zai串chuan聯lian

，可ke增zeng加jia或huo減jian少shao負fu載zai阻zu抗kang
，且qie其qi圖tu表biao上shang的de點dian會hui沿yan著zhe代dai表biao實shi數shu電dian阻zu的de圓yuan圈quan走zou動dong。如ru果guo電dian容rong或huo電dian感gan接jie地di
，則ze圖tu表biao上shang的de點dian會hui以yi圖tu中zhong心xin旋xuan轉zhuan180°。然後才沿電阻圈走動，再沿中心旋轉180°。重複上述方法直至電阻值變為1，即可直接把阻抗力變為零

，這樣就完成匹配。

 

 

5.1

、係統工作原理

 

係統設計中
，首先用變壓器隔離雷達輸出信號，然後通過分壓跟隨放大，使電容隔離，最後輸出6路頻率碼。圖3和圖4分別給出係統總體設計框圖和具體電路設計。

 

 

5.2、器件選擇依據與匹配計算

 

A
、變壓器的選擇

 

隔離變壓器選用1：1的de變bian壓ya器qi。由you於yu次ci級ji不bu與yu地di相xiang連lian，因yin此ci次ci級ji上shang任ren一yi根gen線xian與yu地di之zhi間jian都dou沒mei有you電dian位wei差cha。隔ge離li變bian壓ya器qi的de特te點dian就jiu是shi初chu級ji與yu次ci級ji隔ge開kai
，使shi他ta們men之zhi間jian不bu產chan生sheng回hui路lu，但dan1：1的隔離變壓器嚴禁次級接地。其原理如圖5所示。

 

 

若次級繞組與初級繞組的匝數不同
，則感應電勢E1與E2的大小也不相同。當略去內阻抗壓降後，電壓U1和U2的大小也不同。當變壓器次級空載時，初級僅流過主磁通的電流In
，該電流稱之為激磁電流。當次級加負載
，即流過負載電流I2時shi

，鐵tie心xin中zhong將jiang產chan生sheng磁ci通tong，以yi力li圖tu改gai變bian主zhu磁ci通tong，但dan當dang初chu級ji電dian壓ya不bu變bian時shi
，主zhu磁ci通tong也ye不bu變bian。此ci時shi
，初chu級ji就jiu要yao流liu過guo兩liang部bu分fen電dian流liu，一yi部bu分fen為wei激ji磁ci電dian流liuI0，一部分為平衡電流I2，所以這部分電流將隨I2的(de)變(bian)化(hua)而(er)變(bian)化(hua)。電(dian)流(liu)乘(cheng)以(yi)匝(za)數(shu)就(jiu)是(shi)磁(ci)勢(shi)。其(qi)平(ping)衡(heng)作(zuo)用(yong)實(shi)質(zhi)上(shang)是(shi)磁(ci)勢(shi)平(ping)衡(heng)作(zuo)用(yong)

，變(bian)壓(ya)器(qi)就(jiu)是(shi)通(tong)過(guo)磁(ci)勢(shi)平(ping)衡(heng)作(zuo)用(yong)實(shi)現(xian)了(le)初(chu)次(ci)級(ji)的(de)能(neng)量(liang)傳(chuan)遞(di)。由(you)於(yu)變(bian)壓(ya)器(qi)不(bu)消(xiao)耗(hao)功(gong)率(lv)，且(qie)產(chan)生(sheng)的(de)噪(zao)聲(sheng)可(ke)以(yi)忽(hu)略(lve)不(bu)計(ji)，所(suo)以(yi)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)很(hen)高(gao)
，而(er)且(qie)A／D轉換器的輸入端不允許有很大的附加噪聲。因此，選擇T1—6T型變壓器來隔離並驅動後級A／D轉換器。

 

B、A/D轉換器的選擇

 

在選用A／D轉換器時，主要考慮其驅動電路性能以及跟隨放大功能。為此
，根據所需供電電壓、帶寬速率及電路簡化原則
，初步選用AD8051型A／D轉換器。采用電壓反饋電路，要使輸出幅值與輸入幅值不變，可根據電壓負反饋：Auf=U0/UI=1+9RF/R，因此通過A／D轉換器將其放大2倍，但A138051速率較AD818的速率低，波形也有一定的延遲。圖6示出采用AD8051器件的輸出電壓u1和采用AD818器件的輸出電壓u2debijiao。dangpinlvzaigaopinduanbuduanshenggaoshi，texingzukanghuijianjinyugudingzhi。genjudaiweinanzhongduanpipeishuruzukangzhongliangdianzudebinglianzhiyuchuanshuxiantexingzukangxiangpipeideyuanze，yingzaichuanshuxiandelingyiduanlianjieyuzhipipeidedianzu，qizuzhiweichuanshuxiandetexingzukangzhi。shejizhong，chuanshuxiandezukangwei50Ω，這樣在傳輸終端匹配電阻與源端電阻50Ω匹配後形成分壓，最後輸出值與原輸入相同，但有約20ns的延遲。

 

C、結語

 

研(yan)究(jiu)長(chang)線(xian)傳(chuan)輸(shu)阻(zu)抗(kang)匹(pi)配(pei)的(de)關(guan)鍵(jian)在(zai)於(yu)建(jian)立(li)匹(pi)配(pei)模(mo)型(xing)和(he)計(ji)算(suan)阻(zu)抗(kang)。由(you)於(yu)阻(zu)抗(kang)的(de)計(ji)算(suan)誤(wu)差(cha)會(hui)大(da)大(da)影(ying)響(xiang)信(xin)號(hao)的(de)傳(chuan)輸(shu)，所(suo)以(yi)在(zai)阻(zu)抗(kang)不(bu)匹(pi)配(pei)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，將(jiang)導(dao)致(zhi)信(xin)號(hao)數(shu)據(ju)誤(wu)碼(ma)或(huo)重(zhong)傳(chuan)。經(jing)實(shi)驗(yan)驗(yan)證(zheng)
，即(ji)使(shi)1％的(de)重(zhong)傳(chuan)率(lv)
，也(ye)會(hui)增(zeng)大(da)雷(lei)達(da)信(xin)號(hao)脈(mai)衝(chong)的(de)誤(wu)差(cha)，造(zao)成(cheng)數(shu)據(ju)不(bu)準(zhun)確(que)。實(shi)驗(yan)驗(yan)證(zheng)了(le)所(suo)提(ti)供(gong)的(de)長(chang)線(xian)傳(chuan)輸(shu)匹(pi)配(pei)方(fang)法(fa)是(shi)行(xing)之(zhi)有(you)效(xiao)的(de)
，它(ta)對(dui)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)技(ji)術(shu)在(zai)阻(zu)抗(kang)匹(pi)配(pei)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)，以(yi)及(ji)控(kong)製(zhi)和(he)分(fen)析(xi)特(te)征(zheng)阻(zu)抗(kang)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的(de)參(can)考(kao)價(jia)值(zhi)。

 

 

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