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射频入门第一课就是学习匹配设计，那么什么是阻抗匹配？为什么要做阻抗匹配？
阻抗匹配的背景
在做电路设计时，不管是硬件还是射频，我们的阻抗设计目标都是50Ohm，同轴电缆由两个同心圆柱导体组成，内导体和外导体之间由介电材料隔开。
同轴电缆传输的主模式是横电磁波（TEM波），这种模式下电磁场完全被限制在电缆内部，没有辐射损耗。
同轴线的最大功率容量：
P==
同轴线的传输损耗
Loss=
Z=29.6578Ohm时，功率容量最大。当阻抗Z=76.3779Ohm时，同轴线的损耗最小。
那么为了得到一个较理想的功率容量，又使得损耗可以接受，取这两个特殊阻抗的中间为标准值Z0=（29.6578+76.3779）/2= 53.0178 Ohm。简便起见，取Z0=50Ohm
什么是阻抗匹配
工程上设定50Ohm为最佳传输阻抗，此时功率传输最大，损耗最小。最最理想模型当然是希望Source端的输出阻抗为50欧姆，传输线的阻抗为50欧姆，Load端的输入阻抗也是50欧姆，一路50欧姆下去，这是最理想的。
然而实际情况是：源端阻抗不会是50ohm，负载端阻抗也不会是50ohm，而且源端和负载端都不是实阻抗，呈现容性或者感性，阻抗R+jX。
在具有电阻、电感和电容的电路里，对电路中的电流所起的阻碍作用叫作阻抗。阻抗对电路的信号传输呈现损耗的现象。所以为了功率的最大传输，需要在传输线上损耗最小。
满足最大功率传输的条件是共轭匹配，共轭的含义是源端阻抗Rs+jXs和负载阻抗RL+jXL满足：实部相等Rs=RL，虚部相底抵消Xs+XL=0。
阻抗匹配的好处
阻抗匹配的主要目的是减少信号反射和提高功率传输效率。以下是阻抗匹配的一些关键点：
减少反射：当两个阻抗不同的网络相连时，信号会在连接点产生反射，导致信号失真和功率损耗。阻抗匹配可以减少这种反射，确保信号能够顺利通过连接点。
提高功率传输效率：阻抗匹配可以提高功率传输效率，使得尽可能多的功率从源传递到负载。如果源和负载之间的阻抗不匹配，部分功率会以反射的形式返回源，导致功率传输效率降低。
信号完整性：阻抗匹配有助于保持信号的完整性，减少信号失真和噪声。这对于高速数字电路和射频电路尤为重要，因为这些电路对信号完整性的要求较高。
阻抗匹配怎么做？
计算机仿真： 由于这类软件是为不同功能设计的而不只是用于阻抗匹配，所以使用起来比较复杂。设计者必须熟悉用正确的格式输入众多的数据。设计人员还需要具有从大量的输出结果中找到有用数据的技能。另外，除非计算机是专门为这个用途制造的，否则电路仿真软件不可能预装在计算机上。
手工计算： 这是一种极其繁琐的方法，因为需要用到较长的计算公式、并且被处理的数据多为复数。
经验： 只有在RF领域工作过多年的人才能使用这种方法。总之，它只适合于资深的专家。
史密斯圆图：看图作画。
史密斯圆图是由很多圆周交织在一起的一个图。正确的使用它，可以在不作任何计算的前提下得到一个表面上看非常复杂的系统的匹配阻抗，唯一需要作的就是沿着圆周线读取并跟踪数据。
在史密斯图上找到负载阻抗的位置，工程师可以确定需要添加的电感或电容元件，以调整阻抗，使其与源阻抗或传输线的特性阻抗匹配。
实际调试中，工程师也可以将矢网的smith圆图调出来根据实际的圆图情况调整绕圆的方式和方法。
总之，阻抗匹配对于确保射频电路的性能、效率和可靠性至关重要。在设计射频电路时，工程师需要仔细考虑阻抗匹配，以实现最佳的设计效果。
