The Concept of Impedance Matching

內容概述：
1：RF電路需要進行匹配的原因
	1）能讓RF電路進行最大功率的傳輸
	2）能讓不同的電路連接的更方便（不會收反射影響）
	。。。
2：入射功率的定義條件是基於入射前後匹配的情況下定義的
 	P+ 入射功率 = Pr 反射功率 + PIN 透射功率

3：電壓電流的疊加原理
4：反射係數的計算方法
	1）通過電壓計算
	2）通過阻抗計算
5：駐波比的計算方式
	1）通過電壓計算
	2）通過反射係數計算
	3）工業界一般RF電路要求 VSWR<2.0（相當於反射係數小於1/3.反射功率小於1/9）

6：Return Loss的計算
	一般需要大於10dB（相當於反射係數<1/3）
7：S11參數的計算方式

8：Mismatch Factor的計算
	1）通過功率計算
	2）通過反射係數計算

1、RF電路需要射頻匹配的原因？？

如果是高阻抗（開路）或者低阻抗（短路）會造成什麼後果？

1. 在高頻上是很難實現高阻抗或者低阻抗的，如下圖

想實現低阻抗，往往存在電感效應

想實現高阻抗，往往存在電容效應

 

1. 阻抗取決於位置

1. 無功率傳輸，幾乎處於全反射狀態
2. 可能導致不同頻率，延時不一致，從而產生互調失真
3. 可能導致電晶體不穩定，使得放大器產生振盪器的效應

電路匹配到50歐姆的優勢

RF 放大器框圖

 

戴維寧等效電路

 

最大功率傳輸

    通常儀器設置輸出0dBm，則表示儀器的輸出是0dBm，具體負載能接收多大功率，取決於其負載。

 

入射功率

    P+的定義條件是 建立在前後匹配的情況下定義的

入射電壓電流

 

電壓電流的疊加（電流有方向性）

傳輸線比喻

 

反射係數

阻抗是複數，同理反射係數也是複數

Smith chart

 

反射係數的導納公式

導納的smith圖 （與阻抗圖上下顛倒，左右顛倒）

 

駐波圖像和駐波比（VSWR）：

無反射時，駐波比=1；

VSWR = 2.0 -》反射係數爲1/3 -》RF需要達標 -> 反射係數<1/3 -> 反射功率<1/9入射功率

 

功率的反射係數

 

 

 

 

Return Loss（越大越好，一般需要大於10dB）

 

 

S參數 S11

在one-port network中，反射係數就是s參數

two-port network

Mismatch Factor

 

 

 

 

 

 

 

 

練習題：

解答：

 

Two-port network

Insertion Loss插入損耗

 

Power Dissipation

 

 

 

 

 

 

通過Pd的計算可以算出是濾波器很爛或者是沒有匹配好

 

放大器

 

放大器電路中的阻抗和反射係數