中心議題：
- 學(xué)習阻抗匹配原理及負載阻抗匹配
解決方案：
- 使用T形或者丌形匹配電路
- 采用混合匹配電路
信號或廣泛電能在傳輸過(guò)程中，為實(shí)現信號的無(wú)反射傳輸或最大功率傳輸，要求電路連接實(shí)現阻抗匹配。阻抗匹配關(guān)系著(zhù)系統的整體性能，實(shí)現匹配可使系統 性能達到最優(yōu)。阻抗匹配的概念應用范圍廣泛，阻抗匹配常見(jiàn)于各級放大電路之間，放大電路與負載之間，信號與傳輸電路之間，微波電路與系統的設計中，無(wú)論是 有源還是無(wú)源，都必須考慮匹配問(wèn)題，根本原因是在低頻電路中是電壓與電流，而高頻中是導行電磁波不匹配就會(huì )發(fā)生嚴重的反射，損壞儀器和設備。本文介紹阻抗 匹配電路的原理及其應用。
1 阻抗匹配的基本原理
阻抗匹配是使微波電路或是系統的反射，載行波盡量接近行波狀態(tài)的技術(shù)措施。阻抗匹配分為兩大類(lèi)：
(1)負載與傳輸線(xiàn)之間的阻抗匹配，使負載無(wú)反射。方法是接入匹配裝置使輸入阻抗和特性阻抗相等。
(2)信號源與傳輸線(xiàn)之間匹配，分為兩種情況：1)使信號源無(wú)反射，方法是接入信號源與傳輸線(xiàn)之間接人匹配裝置。2)信號源共軛匹配，方法是信號源與被匹配電路之間接入匹配裝置，這種情況下多屬于有源電路設計。
2 負載阻抗匹配方法
2．1 集總參數匹配電路
通常情況下，使用電容電感實(shí)現阻抗匹配，在比較低的頻段使用變壓器實(shí)現匹配，也可以采用L形、π形、T形實(shí)現匹配電路，這類(lèi)電路體積小、結構簡(jiǎn)單、應用廣泛。
變壓器：主要實(shí)現低頻段，隨著(zhù)工作頻段的升高，這類(lèi)電路的應用越來(lái)越少。傳輸線(xiàn)變壓器可以實(shí)現寬帶阻抗變換，實(shí)現4：1和1：4工作模式如圖1和圖2所示?？梢詫?shí)現平衡和非平衡的變換，尤其在電視機外接天線(xiàn)到同軸線(xiàn)輸入端口的連接中得到應用。
L 形匹配電路：這類(lèi)電路具有線(xiàn)路簡(jiǎn)潔和成本較低的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是窄帶電路。由于要考慮匹配和功率的損耗，盡量使用電感和電容性的元件，因此共有8種基本的電路 可供選擇。要設計合理的匹配電路就要選擇合適的電容電抗元件參數，計算元件參數有兩類(lèi)方法：通過(guò)阻抗直接計算和通過(guò)史密斯圓圖。前者的優(yōu)點(diǎn)是計算精確且適 合計算機計算，后者是一種直觀(guān)有效的設計，可以充分合理地選擇最優(yōu)性能?，F在可以通過(guò)使用計算機和功能強大的軟件直接設計。
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T形和丌形電路：這類(lèi)電路可以實(shí)現電路的品質(zhì)因數的調節，靈活性更高。多元件的匹配電路設計能降低電路的品質(zhì)因數，卻可以提高頻帶寬度。
2．2 分布式參數元件電路匹配
(1)混合型匹配電路(中低頻)這類(lèi)電路設計中盡量的少用電感元件，因為它有較高的電阻損耗且寄生參數也很?chē)乐?。設計中多使用電容元件的并聯(lián)和傳輸線(xiàn)可以完成設計要求。
(2)單分支匹配電路并聯(lián)單分支電路由一段串聯(lián)的傳輸線(xiàn)和一段并聯(lián)的終端開(kāi)路或短路傳輸線(xiàn)構成，設計時(shí)通常取恒定的傳輸線(xiàn)的特性阻抗，通過(guò)調節傳輸線(xiàn)的長(cháng)度，進(jìn)行阻抗匹配設計。
(3)雙分支匹配電路這類(lèi)匹配電路更易于實(shí)現匹配阻抗的調節，只是設計有點(diǎn)復雜。
2．3 噪聲匹配電路
熱噪聲：在電阻中電子的無(wú)規律波動(dòng)將隨溫度的上升而增加
可以看出第一級噪聲的影響最大。當Rs=Rs0時(shí)，F=Fmin噪聲電路匹配。
3 各匹配電路分析
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4 結束語(yǔ)
無(wú)論是精心設計的集總參數電路還是微波電路，需認清特征，如果阻抗值要提高，用串聯(lián)方式。如果阻抗值要降低，則使用并聯(lián)方式，兩個(gè)電抗要有相反的類(lèi)型，且要產(chǎn)生諧振。14頻率低端，多采用集總參數匹配電路，L形匹配電路是最簡(jiǎn)潔的設計，也是低端的首選。
如 果電路設計中要求品質(zhì)因數，可以使用T形或者丌形匹配電路，因為這類(lèi)電路的品質(zhì)因數可調，不過(guò)也要考慮多級匹配電路，達到電路的頻率響應。使用多級匹配電 路設計更靈活，可以滿(mǎn)足電路的寬帶需要。分布參數匹配電路，使用在中高頻段，若介于集總和分布之間的話(huà)，最好采用混合匹配電路。若使用雙分支電路不能滿(mǎn)足 要求，可以考慮多級匹配電路。電路的匹配設計不是單一的，要綜合考慮偏置電路、反饋電路和頻率調節電路的相互連接，要反復進(jìn)行設計和修改，最終達到滿(mǎn)意效 果。
