在高頻電路中,我們還必須考慮反射的問(wèn)題。當(dāng)信號(hào)的頻率很高時(shí),則信號(hào)的波長(zhǎng)就很短,當(dāng)波長(zhǎng)短得跟傳輸線長(zhǎng)度可以比擬時(shí),反射信號(hào)疊加在原信號(hào)上將會(huì)改變
原信號(hào)的形狀。如果傳輸線的特征阻抗跟負(fù)載阻抗不相等(即不匹配)時(shí),在負(fù)載端就會(huì)產(chǎn)生反射。為什么阻抗不匹配時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射以及特征阻抗的求解方法,牽涉
到二階偏微分方程的求解,在這里我們不細(xì)說(shuō)了,有興趣的可參看電磁場(chǎng)與微波方面書(shū)籍中的傳輸線理論。傳輸線的特征阻抗(也叫做特性阻抗)是由傳輸線的結(jié)構(gòu)
以及材料決定的,而與傳輸線的長(zhǎng)度,以及信號(hào)的幅度、頻率等均無(wú)關(guān)。 例 如,常用的閉路電視同軸電纜特性阻抗為75Ω,而一些射頻設(shè)備上則常用特征阻抗為50Ω的同軸電纜。另外還有一種常見(jiàn)的傳輸線是特性阻抗為300Ω的扁平 平行線,這在農(nóng)村使用的電視天線架上比較常見(jiàn),用來(lái)做八木天線的饋線。因?yàn)殡娨暀C(jī)的射頻輸入端輸入阻抗為75Ω,所以300Ω的饋線將與其不能匹配。實(shí)際 中是如何解決這個(gè)問(wèn)題的呢?不知道大家有沒(méi)有留意到,電視機(jī)的附件中,有一個(gè)300Ω到75Ω的阻抗轉(zhuǎn)換器(一個(gè)塑料封裝的,一端有一個(gè)圓形的插頭的那個(gè) 東東,大概有兩個(gè)大拇指那么大)。它里面其實(shí)就是一個(gè)傳輸線變壓器,將300Ω的阻抗,變換成75Ω的,這樣就可以匹配起來(lái)了。這里需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是,特 性阻抗跟我們通常理解的電阻不是一個(gè)概念,它與傳輸線的長(zhǎng)度無(wú)關(guān),也不能通過(guò)使用歐姆表來(lái)測(cè)量。為了不產(chǎn)生反射,負(fù)載阻抗跟傳輸線的特征阻抗應(yīng)該相等,這 就是傳輸線的阻抗匹配。如果阻抗不匹配會(huì)有什么不良后果呢?如果不匹配,則會(huì)形成反射,能量傳遞不過(guò)去,降低效率;會(huì)在傳輸線上形成駐波(簡(jiǎn)單的理解,就 是有些地方信號(hào)強(qiáng),有些地方信號(hào)弱),導(dǎo)致傳輸線的有效功率容量降低;功率發(fā)射不出去,甚至?xí)p壞發(fā)射設(shè)備。如果是電路板上的高速信號(hào)線與負(fù)載阻抗不匹配 時(shí),會(huì)產(chǎn)生震蕩,輻射干擾等。 當(dāng) 阻抗不匹配時(shí),有哪些辦法讓它匹配呢?第一,可以考慮使用變壓器來(lái)做阻抗轉(zhuǎn)換,就像上面所說(shuō)的電視機(jī)中的那個(gè)例子那樣。第二,可以考慮使用串聯(lián)/并聯(lián)電容 或電感的辦法,這在調(diào)試射頻電路時(shí)常使用。第三,可以考慮使用串聯(lián)/并聯(lián)電阻的辦法。一些驅(qū)動(dòng)器的阻抗比較低,可以串聯(lián)一個(gè)合適的電阻來(lái)跟傳輸線匹配,例 如高速信號(hào)線,有時(shí)會(huì)串聯(lián)一個(gè)幾十歐的電阻。而一些接收器的輸入阻抗則比較高,可以使用并聯(lián)電阻的方法,來(lái)跟傳輸線匹配,例如,485總線接收器,常在數(shù) 據(jù)線終端并聯(lián)120歐的匹配電阻。 你所說(shuō)的是50同軸線的那種情況 |
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