阻抗匹配的目的

阻抗匹配（impedance matching） 主要用于傳輸線上，以此來達到所有高頻的微波信號均能傳遞至負(fù)載點的目的，而且?guī)缀醪粫行盘柗瓷浠貋碓袋c，從而提升能源效益。信號源內(nèi)阻與所接傳輸線的特性阻抗大小相等且相位相同，或傳輸線的特性阻抗與所接負(fù)載阻抗的大小相等且相位相同，分別稱為傳輸線的輸入端或輸出端處于阻抗匹配狀態(tài)，簡稱為阻抗匹配。

阻抗匹配的應(yīng)用

中壓配電網(wǎng)阻抗匹配

中壓配網(wǎng)電力載波通信技術(shù)是利用中壓配電線路作為通信信道進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N通信方式，該技術(shù)不需專 設(shè)通信信道，運行費用和維護成本相對較低，擁有得天獨厚的優(yōu)勢，其在配電自動化中的巨大作用也備受關(guān)注。 然而由于中壓配電網(wǎng)電力線信道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷時變，使得信道的輸入阻抗呈現(xiàn)較大的差異，在通信過程中引起嚴(yán)重的阻抗失配問題，從而嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。 因此改善通信質(zhì)量的方法就是中壓配電網(wǎng)阻抗匹配，現(xiàn)有的單節(jié)點電力線阻抗匹配方法分為兩類，一類是基于智能算法求取阻抗匹配參數(shù)，一類是通過設(shè)計耦合電路實現(xiàn)阻抗匹配。其中，基于智能優(yōu)化的算法能獲得較好匹配，并且有較高的可靠性，但是建模復(fù)雜，迭代時間長，需要專門的數(shù)字處理器，優(yōu)化結(jié)果對初值依賴性較強，容易陷入局部最優(yōu)。 而設(shè)計耦合電路法實際應(yīng)用較多，主要通 過改變匹配網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及參數(shù)值來進行阻抗匹配，但匹配精度稍差，適用范圍存在一定局限性。

聲表濾波器的阻抗匹配

隨著移動通信的快速發(fā)展，聲表濾波器的應(yīng)用范圍不斷擴展，由于系統(tǒng)應(yīng)用的深入，對聲表濾波器的性能也提出了更高的要求。然而，在實際的射頻電路應(yīng)用中，出于性能運用的考慮，設(shè)計者通常將聲表濾波器設(shè)計成不同的形式，將聲表濾波器看作是一個網(wǎng)絡(luò)，其對應(yīng)的輸入、輸出就是兩個端口，在實際電路中，聲表濾波器需要與外部電路進行阻抗匹配，從而達到電路期望的性能。

電磁波傳輸電路必須考慮其阻抗匹配問題，只有實現(xiàn)了輸出阻抗與負(fù)載阻抗“完美”的匹配，才能實現(xiàn)電磁波信號的無反射傳輸，實現(xiàn)最大功率化利用。如果電磁波傳輸電路中出現(xiàn)不匹配就會引起嚴(yán)重的反射，這樣傳輸線上將形成駐波，大量的功率浪費在反射功率上，同時因反射功率過大將造成元器件的損壞，使得發(fā)射機故障率上升，也使得能量利用率降低，嚴(yán)重時無法實現(xiàn)調(diào)諧，發(fā)射機無法正常工作。

在進行有源電路設(shè)計時，如果不去考慮阻抗匹配而是直接把信號源與后級負(fù)載電路相連接，不僅會使負(fù)載端得不到最大功率輸出，而且還會引起 一些諸如干擾、反射等復(fù)雜的電路問題。特別是在高頻和微波電路中阻抗不匹配所帶來的問題尤為明顯，經(jīng)電路傳輸?shù)哪芰繒瓷浠貋懋a(chǎn)生駐波，嚴(yán)重時會引起饋線的絕緣層及發(fā)射機末級功放管的損壞。因此，需要在電源端與負(fù)載端之間設(shè)計一個阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，把負(fù)載端的阻抗轉(zhuǎn)換成與電源端阻抗相匹配的阻抗形式。電源與負(fù)載的阻抗達到匹配，這種情況下不僅可以實現(xiàn)最大功率傳輸，而且能夠起到減小通帶內(nèi)頻率信號的相位失真。