AMD|射频设计中的阻抗( 二 ) 英特尔|it芯片

当激励源内阻抗和负载阻抗含有电抗成份时，为使负载得到最大功率，负载阻抗与内阻必须满足共扼关系，即电阻成份相等，电抗成份只数值相等而符号相反。这种匹配条件称为共扼匹配。

2特征阻抗
特征阻抗是射频传输线的一个固有特性，其物理意义是在射频传输线上入射波电压与入射波电流的比值，或者反射波电压和反射波电流的比值。

如果按照分布参数的理论去表示，传输线的特征阻抗可以表示为：

从上式可以看出，对于一个有耗传输线来说，特征阻抗是一个复数，有耗传输线的损耗就来自于这个传输线的电阻。而对于理想的无耗传输线来说，特征阻抗就是一个实数。这也就告诉我们，对于一个理想的无耗的50欧姆传输线来说，其电阻为0 ，这和上文中的带电阻的阻抗就不一样了。
特性阻抗是射频传输线影响无线电波电压、电流的幅值和相位变化的固有特性，等于各处的电压与电流的比值，用V/I表示。在射频电路中，电阻、电容、电感都会阻碍交变电流的流动，合称阻抗。电阻是吸收电磁能量的，理想电容和电感不消耗电磁能量。阻抗合起来影响无线电波电压、电流的幅值和相位。同轴电缆的特性阻抗和导体内、外直径大小及导体间介质的介电常数有关，而与工作频率传输线所接的射频器件以及传输线长短无关。也就是说，射频传输线各处的电压和电流的比值是一定的，特征阻抗是不变的。对于一个已知特性阻抗的传输线来说，它与频率无关。

3等效阻抗
等效阻抗也是传输线理论的一个概念，我们在设计中，经常要求知道在传输线上指定位置的阻抗是多少。这个指定位置的阻抗就是等效阻抗Z（z），其定义为传输线上该位置处的电压和电流的比值：

注意对比特征阻抗与等效阻抗定义公式之间的区别：特征阻抗是入射波或者反射波的比值，而等效阻抗则是指定位置处入射波和反射波两者叠加之后的比值。这个是位置的函数。对于无耗传输线来说，特征阻抗是固定的，而等效阻抗则随位置的不同而变化。
这个位置的变化，还涉及到一个看过去的方向问题。比如我们看向负载还是源，这个所得到的等效阻抗，有时候是有区别的。我们设定观察点，向负载看去的等效阻抗，就是负载阻抗。

如上图所示，如果我们在指定的位置z处截断，在负载处用一个阻抗为Z（z）的来代替系统中的负载部分，那么对于截断点到电源部分的电压和电流分布将不会改变，这说明Z（z）与截断的电路ZL相等， Z（z）就是负载的等效阻抗，或称为负载阻抗。
相反，如果我们向源的方向看去，我们把源到截断点的阻抗用Z（z）来替代Zin ，那么从截断点到负载的传输特性也不会改变，那么这个Z（z）就可以表示为系统的输入阻抗。

等效阻抗与特征阻抗的关系可以用反射系数来计算。

只要知道传输线上指定位置的反射系数，就可以得到其等效阻抗。相应的，如果知道传输线上的等效阻抗，就可以求出该位置的反射系数。

我们如果用传输线上的电流和电压方程来表示等效阻抗Z（z）的话，我们还能够发现一个更有趣的现象。

电流和电压方程：

带入等效阻抗方程可得到：

【AMD|射频设计中的阻抗】
注意观察上述方程，您是否注意到方程里面的那个Tan ，也就是说，在无耗传输线上等效阻抗是三角函数的复合函数。由于三角函数的周期性特征，无耗传输线上的等效阻抗也必然具有周期性。这个周期就是pi ， 180° 。