阻抗匹配公式

定义：清饥天线输入端信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。输入阻抗具有电阻分量 Rin 和电抗分量 Xin ，即 Zin = Rin + j Xin 。电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取，因此，必须使电抗分量尽可能为零，也备正派就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻。事实上，即使是设计、调试得很好的天线，其输入阻抗中总还含有一个小的电抗分量值。

输入阻抗与天线的结构、尺寸以及工作波长有关，半波对称振子是最仿贺重要的基本天线 ，其输入阻抗为 Zin = 73.1＋ｊ42.5 (欧) 。当把其长度缩短（３～５）％时，就可以消除其中的电抗分量，使天线的输入阻抗为纯电阻，此时的输入阻抗为 Zin = 73.1 (欧) ,（标称 75 欧） 。注意，严格的说，纯电阻性的天线输入阻抗只是对点频而言的。

顺便指出，半波折合振子的输入阻抗为半波对称振子的四倍，即 Zin = 280 (欧) ,（标称300欧）。有趣的是，对于任一天线，人们总可通过天线阻抗调试，在要求的工作频率范围内，使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近 50 欧，从而使得天线的输入阻抗为Zin = Rin = 50 欧-----这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的。

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阻抗匹配的概念：

阻抗匹配 主要用于传输线上，以此来达到所有高频的微波信号均能传递至负载点的目的，而且几乎不会有信号反射回来源点。信号源内阻与所接传输线的特性阻抗大小相等且相位相同，或传输线的特性阻抗与所接负载阻抗的大小相等且相衫没位相同，分别称为传输线的输入端或输出端处于阻抗匹配状态，简称为阻抗匹配。

阻抗匹配的基本原理：

1、纯电阻电路

在中学物理电学中曾讲述这样一个问题：把一个电阻为R的用电器，接在一个电动势为E、内阻为r的电池组上。当外电阻等于内电阻时，电源对外电路输出的功率最大，这就是纯电阻电路的功率匹配。假如换成交流电路，同样也必须满足R=r这个条件电路才能匹配。

2、电抗电路

电抗电路要比纯电阻电路复杂，电路中除了电阻外还有电容和电感。元卖陆件，并工作于低频或高频交流电路。在交流电路中，电阻、电容和电感对交流电的阻碍作用叫阻抗，用字母Z表示。其中，电容和电感对交流电的阻碍作用，分别称为容抗及和感抗而。

容抗和感抗的值除了与电容和电感本身大小有关之外，还与所工作的交流电的频率有关。值得注意的是，在电抗电路中，电阻R，感抗而与容抗双的值不能用简单的算术相加，而常用阻抗三角形法来计算。

因而电抗电路要做到匹配比纯电阻电路要复杂一些，除了输人和输出电路中的电阻成分要求相等外，还要求电抗成分大小相等符号相反（共轭匹配）；或者电阻成分和电抗成分均分别相等（无反射匹配）。

扩展资料：

阻抗匹配的匹配条件：

1、负载阻抗等于信源内阻抗，即它们的模与辐角分别相等，这时在负载阻抗上可以得到无失真的电压传输。

2、负载阻抗等于信源内阻抗的共轭值，即它们的模相等而辐角之和为零。这时在负载阻抗上可以得到最大功率。这种匹配条件称为共轭匹配。如果信源内阻抗和负载阻抗均为纯阻性，则两种匹配条件是等同的。

3、阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种工作状态。对于不同特性的电路，匹配条件是不一样的。在纯电阻电路中，当负载电阻等于激励源内阻时，则输出功率为最大，这种工作状态称为匹配，否则称为失配。

4、当激励源内阻抗和负载阻抗含有电中塌顷抗成份时，为使负载得到最大功率，负载阻抗与内阻必须满足共轭关系，即电阻成份相等，电抗成份绝对值相等而符号相反。这种匹配条件称为共轭匹配。

参考资料来源：百度百科-阻抗匹配

安装好软件，启动软件。

软件左侧Passive Circuits，有很多选项，计算阻抗匹配的工具就在此选项下。常用到的有：微带线(Microstrip)、带状线（Stripline)或共面波导（Coplanar Waveguide)。

微带线(Microstrip)。

单击Microstrip图标，打开微带线设置界面。

微带线是一根带状导线(信号线)，与地平面之间用一种电介质隔离开。因为微带线一面是FR4（或者其他电介质）一面是空气（介电常数低）因此速度很快，利于走对速度要求高的信号，对于一般FR4的板材，1inch微带线对应的走线延时约140ps。从图中可以形象的看出，微带线是在PCB表面走线，并且不能铺铜。

输入参数。

就是特性阻抗时需要输入的参数主要有：

L：线长H：板厚，就是信号所在层与临近地层之间的介质厚度W：线宽G：线与其它铜皮的间距T：铜皮厚度

左下侧Free Space右侧的下拉，选择板材。较为常用的是FR-4板材。

输入信号频率，选择合适的频率单位。

选择以上输入的参数当中所使用的单位。

单击右上侧并锋旅的Calculate Z0(F4)或直按按F4，即可得到计算结果。Z0就是我们计算的特性阻抗值。如果特性阻抗不等于50欧姆，我们需要不断合理地修改各项参数，来使特绝凳性阻抗等于50欧姆，Z0=50欧姆时，各项参数就是我们画PCB时所需要的遵守的布线规则。

带状线（Stripline)或共面波导（Coplanar Waveguide)。

使用方法和微带线(Microstrip)相同，设置好相关参数，calculate计算结果，此处不多做赘述。带状线（Stripline)或共面波基世导（Coplanar Waveguide)设置界面如图。

点击Stripline图标打开带状线设置界面。

点击Coplanar Waveguide打开共面波导设置界面。

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