阻抗匹配的目的以及应用

阻抗匹配的目的

阻抗匹配（impedance matching） 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，从而提升能源效益。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。

阻抗匹配的应用

中压配电网阻抗匹配

中压配网电力载波通信技术是利用中压配电线路作为通信信道进行数据传输的一种通信方式，该技术不需专 设通信信道，运行费用和维护成本相对较低，拥有得天独厚的优势，其在配电自动化中的巨大作用也备受关注。 然而由于中压配电网电力线信道拓扑结构复杂、负荷时变，使得信道的输入阻抗呈现较大的差异，在通信过程中引起严重的阻抗失配问题，从而严重影响通信质量。 因此改善通信质量的方法就是中压配电网阻抗匹配，现有的单节点电力线阻抗匹配方法分为两类，一类是基于智能算法求取阻抗匹配参数，一类是通过设计耦合电路实现阻抗匹配。其中，基于智能优化的算法能获得较好匹配，并且有较高的可靠性，但是建模复杂，迭代时间长，需要专门的数字处理器，优化结果对初值依赖性较强，容易陷入局部最优。 而设计耦合电路法实际应用较多，主要通 过改变匹配网络的结构及参数值来进行阻抗匹配，但匹配精度稍差，适用范围存在一定局限性。

声表滤波器的阻抗匹配

随着移动通信的快速发展，声表滤波器的应用范围不断扩展，由于系统应用的深入，对声表滤波器的性能也提出了更高的要求。然而，在实际的射频电路应用中，出于性能运用的考虑，设计者通常将声表滤波器设计成不同的形式，将声表滤波器看作是一个网络，其对应的输入、输出就是两个端口，在实际电路中，声表滤波器需要与外部电路进行阻抗匹配，从而达到电路期望的性能。

电磁波传输电路必须考虑其阻抗匹配问题，只有实现了输出阻抗与负载阻抗“完美”的匹配，才能实现电磁波信号的无反射传输，实现最大功率化利用。如果电磁波传输电路中出现不匹配就会引起严重的反射，这样传输线上将形成驻波，大量的功率浪费在反射功率上，同时因反射功率过大将造成元器件的损坏，使得发射机故障率上升，也使得能量利用率降低，严重时无法实现调谐，发射机无法正常工作。

在进行有源电路设计时，如果不去考虑阻抗匹配而是直接把信号源与后级负载电路相连接，不仅会使负载端得不到最大功率输出，而且还会引起 一些诸如干扰、反射等复杂的电路问题。特别是在高频和微波电路中阻抗不匹配所带来的问题尤为明显，经电路传输的能量会反射回来产生驻波，严重时会引起馈线的绝缘层及发射机末级功放管的损坏。因此，需要在电源端与负载端之间设计一个阻抗匹配网络，把负载端的阻抗转换成与电源端阻抗相匹配的阻抗形式。电源与负载的阻抗达到匹配，这种情况下不仅可以实现最大功率传输，而且能够起到减小通带内频率信号的相位失真。