RF(射频)特征阻抗

特征阻抗是我们最常使用并经常使用的术语之一，但它非常模糊且难以解释。以下是来自几个不同来源的特征阻抗的一些定义。 （如果您查看10种不同的来源，则会看到10种不同的描述版本）：

1、特征阻抗是电路的阻抗，当连接到任意长度的均匀传输线的输出端子时，会导致该线无限长地出现；

2、均匀传输线的特征阻抗或浪涌阻抗（通常写为Z0）是沿传输线传播的单波电压和电流的幅度之比；就是说，一个波在一个方向上传播而在另一方向上没有反射；

3、特征阻抗是信号在线路中向前传播时所看到的瞬时阻抗。

你能理解这个概念吗 ？如果您已经知道什么是特征阻抗，可能能够明白上面的描述是有道理的。但是，如果这个概念对您来说是新的，那将没有多大意义。当我第一次看到这个定义的时候，对我来说就是这样的：一头雾水。可能没有任何方法可以通过几行文字来使您对这个概念有清晰的了解。只要尝试通读许多不同版本的解释，您就会越来越熟悉该概念，即使您仍然很难向其他人解释它，您也会逐渐了解它的真实含义。

我的解释也只能是从不同来源获得的许多不同解释的一种版本，我不相信您仅仅阅读一两次我的解释就能完全理解特性阻抗的概念。

假设您有一个如下所示的电路。

当您应用输入信号源时，电流表（安培表）和电压表会发生什么？如果您想到在高中物理中学到的知识，答案将很简单。由于电路是开路的（一端断开），因此在安培表和伏特计中您都将说“ 0”。但是，如果您想得更深一些，并且可以在很短的时间范围内（例如纳秒或皮秒的时间间隔）考虑情况。如果您以皮秒为单位分解时间，您可能可以说：“在施加信号源之后的几皮秒内，我会看到一些电流和电压，因为电流会从信号源中流出并流过RF组件，直到到达电路末端。电流到达电路末端时将停止流动。

特性阻抗的分析电路

应用上述概念，当使用越来越长的RF组件时，您将看到电流和电压变得更长，因为从源头来的电流到达电路末端需要更长的时间。

如果我们假设可以将RF组件的长度扩展到无限长，那么即使电路在末端断开，电流也将永远流过，因为从源头来的电流要花很长时间才能到达电路的末端。在这种情况下，电流将仅在一个方向上从源流向RF组件的末端，因为从该组件的末端不会产生反射。假设反射仅发生在组件的末端，则信号将不会被反射，因为要花费无限的时间（意味着在真实情况种永远不会发生）才能到达组件的末端。

如果在这种理想条件下测量电流和电压，则可以如下计算阻抗：

Z = V/I

在这种理想条件下测得的Z（阻抗）称为“特性阻抗”，因为测量值取决于RF组件的“物理/电气特性”（例如，材料，物理尺寸，形状等）。

假设无限长的传输线

当然，您不能构建这种理想的电路，因为您不能制造任何具有无限长度的RF组件。

因此，让我们考虑更实用的方法。假设您有一个如下所示的电路。在此电路中，该电路未断开，现在是闭合电路，并且被标记为Z_L（负载阻抗）的负载闭环。

接有负载阻抗的传输线

假设您为负载阻抗输入了任意值，并且在安培表和电压表上将看到某个值。但是，在大多数情况下，您在电表中读取的值将与我在上文所述的理想情况下看到的值不同，因为信号的某些部分（源功率）会在RF组件的末端反射出来。

经过大量的尝试和运气（？），您可能会发现一个特定的Z_L值，在该值处您会看到与上述理想情况下相同的安培表值和伏特计值，在这种情况下，该特定Z_L值将变为相同作为组件的特性阻抗。这意味着Z_L（负载阻抗）具有将RF分量延长至无限长的相同效果。 （这也是本文开头的特性阻抗第一个定义的含义）。

特性阻抗的两种相同的定义

现在返回到此页面的开头，阅读“特性阻抗”的示例定义，看看它是否对您有意义。 如果您还不清楚，请尝试从百度或其他教科书中搜索与之相关的内容。

「图说新闻」RF中那些重要参数全在这了！

50Ω和75Ω特征阻抗

在射频信号进入自由空间之前，会在导体或器件内振荡。每个器件都有一个入口或出口，或两者都有。如果射频信号从一个器件穿过一个导体进入另外一个器件，导体和器件之间要有连接。为了方便，工程师将连接标准化，这样，一个公司生产的器件就可以和另一个公司生产的器件匹配工作，只有很小的信号损失。阻抗的度量单位是欧姆。

至于为什么是50Ω，这只是一个巧合，第二次世界大战期间，军队需要连接一些碰巧是50Ω阻抗的天线，于是，他们开发了一些50Ω的电缆（后来称为RG-58）并大量使用，其它所需要连接的设备都只能是适从50Ω了。

50Ω是最佳的吗？答案是否定的。以射频电缆为例，75Ω的性能更佳（即衰减更小）。它是近期开发的，75Ω是用于有线电视中的阻抗。相应地，现在有两种阻抗标准：通信射频用50Ω和电视射频用75Ω。

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