阻抗匹配选取50Ω的原因

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#射频

摘选自信号完整性分析

信号完整性之阻抗匹配与端接方法
sinat_15677011的博客
03-07 9089
1. 前言 随着电子技术的发展，电路的规模越来越大，单个器件集成的功能越来越多，速率越来越高，而器件的尺寸越来越小。由于器件尺寸的减小，器件引脚信号变化沿的速率变得越来越高，导致SI问题越来越突出。 SI （Signal Integrity，信号完整性）与以下几个因素有关：反射、串扰、辐射。 反射是由信号传输路径上的阻抗不连续造成的； 串扰与信号的间距有关； 辐射则与高速器件自身以及PCB设计均有...
阻抗匹配50欧姆的原因
02-25
阻抗匹配50欧姆的原因 为什么大多数工程师喜欢用50欧姆作为PCB的传输线阻抗（有时候这个值甚至就是PCB板的缺省值），为什么不是其他呢？
硬件电路(20)-匹配阻抗为什么是50欧姆
剑藏锋的博客
03-17 2926
阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。在纯电阻电路中，当负载电阻等于激励源内阻时，则输出功率为最大，这种工作状态称为匹配，否则称为失配。阻抗从字面上看就与电阻不一样，其中只有一个阻字是相同的，而另一个抗字呢？简单地说，阻抗就是电阻加电抗，所以才叫阻抗。换个说法，阻抗就是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和。
阻抗匹配50欧姆的由来
用学习探索人生的更多可能
02-18 4657
50欧姆阻抗是同轴电缆在工程实践中的最佳平衡点，兼顾了功率容量与传输损耗。理论上，30欧姆能实现最大功率传输，77欧姆可使损耗最小。二战期间，贝尔实验室通过实验发现这两个关键数值，最终选取几何平均数48欧姆（接近50欧姆）作为折中方案。这一选择既满足了雷达系统的高功率需求，又保持了可接受的信号损耗，同时与天线阻抗良好匹配。50欧姆由此成为行业标准，展现了工程实践中优化与妥协的智慧。
“50欧姆”特性阻抗的由来
硬件之家，技术前行
05-15 1万+
硬件之家原创文章系列之《“50欧姆”特性阻抗的由来》 接触过高速高频、射频以及微波等行业的朋友都知道传输线要做50欧姆特性阻抗匹配，那为什么一定要匹配到50欧姆，而不是25欧姆或者75欧姆等其它数呢？ 带着这个问题，我们继续看下去。 一、50欧姆的由来 纵观50欧姆特性阻抗的发展历史，我们可以得出它由来的两个主要因素： 1、理论因素：50欧姆传输线的特定优势； 2、行业发展：大公司对行业标准的话语权； 1 理论因素——50欧姆的优势 在通信设备中，主要关注同轴电缆的两个性能指标： .
元器件应用中的由单绕线变压器组成的50Ω/75Ω的阻抗变换电路
11-17
总的来说，50Ω/75Ω的阻抗变换电路通过单绕线变压器实现了高效能的阻抗匹配，特别是在高频应用中。通过精确计算和选择合适的材料，如高初始磁导率的铁心，可以优化电路的低频响应和整体性能。这种电路的设计和理解...
IIC通信如何实现阻抗匹配
最新发布
weixin_43588305的博客
07-05 1134
方法作用适用场景典型值/要点优化上拉电阻 (Rp)控制上升时间，平衡速度与驱动能力所有场景1MHz+: 数百Ω降低总线电容 (Cbus缩短上升时间，减少RC延迟高速或多节点系统缩短走线，减少器件，减小线宽串联阻尼电阻 (Rs抑制振铃，吸收反射高速或长线应用出现振铃时主控输出端串联10-100Ω📌核心原则：在满足时序（上升时间）和电气规范（低电平）的前提下，选用尽可能小的Rp，并通过良好PCB布局最小化Cbus。
ESP32天线匹配网络实战（50Ω阻抗精准调校）：3步完成S11优化
信号完整性、辐射效率和通信距离均依赖于天线端口与射频输出级之间的阻抗匹配质量。实际应用中，PCB走线寄生参数、天线结构差异及环境干扰常导致阻抗失配，引发信号反射，降低发射功率并增加功耗。因此，理解ESP32...
射频&天线设计-窄带阻抗匹配电路设计
madmanazo的博客
08-22 1万+
公号阅读更加精彩：《射频&天线设计-窄带阻抗匹配电路设计》 一、天线带宽的概念 带宽：带宽是对于通信或数据信号占用的频谱空间量的度量。 天线上表示天线工作频率变化时，天线电参数在变化的程度在允许的范围内，此时所对应的频率范围称为带宽。 通常表示为信号幅度相对于中心频率处的幅度标称下降3dB处的频率之间的差值，即3dB带宽。这些频率点代表幅度对频率函数的半功率点。 此外还有必要带宽，即指有效传输和接收通信或数据信号通常所需的最小频谱空间。 定义天线的最高工作频率为fh，最低工作频率为fl，中心频率为f
阻抗匹配中50欧姆的由来.pdf
04-03
为什么大多数工程师喜欢用50欧姆作为PCB的传输线阻抗（有时候这个值甚至就是PCB板的缺省值） ，为什么不是60或者是70欧姆呢？
关于Altium Designer中的阻抗布线的教程
03-27
讲述了在Altium Designer中进行的阻抗布线，电源层分割等技巧
射频中经常是用50欧姆作为阻抗匹配的标准的原因
pangjian118114的专栏
04-11 9837
射频中经常是用50欧姆作为阻抗匹配的标准的原因： 　　匹配电路有最耐压的匹配（60欧姆），功率传输最大的匹配（30欧姆），损害最小的匹配（76欧姆），以上三种均是以空气为介质，由公式计算得出的。实际应用中50欧姆的匹配兼顾了耐压，功率传输和损耗等优势，而75欧姆匹配由于其损耗最小，所以多用于远距离传输。 　　射频（RF）是Radio Frequency的缩写，表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范
【科普】PCB为什么常用50Ω阻抗？6大原因
huaqiudiamlu的博客
04-11 3357
在PCB设计中，阻抗通常是指传输线的特性阻抗，这是电磁波在导线中传输时的特性阻抗，与导线的几何形状、介质材料和导线周围环境等因素有关。
示波器1m和50欧姆示阻抗匹配_为什么示波器阻抗偏偏是1M和50欧？
weixin_40002336的博客
01-14 351
1为什么示波器的阻抗偏偏是1M和50欧？为什么示波器阻抗偏偏是1M和50欧？用过示波器的看官都会发现，带宽超过200M的示波器大多会有两种输入阻抗可供选择。一种是常见1MΩ，一种就是本文的主角50Ω。这个50Ω是做什么用的呢，输入阻抗不应该是越高越好么。接下来我们将一起来了解这个神秘的50Ω。传输线就像讲历史，不得不插一段军事理论课一样，想把我们的50Ω讲明白，那也不得不讲一下这个传输线了。众所周...
为什么示波器阻抗一般是1M欧或者50欧
热门推荐
二毛的博客
05-11 2万+
一般带宽超过200M的示波器会有两种输入阻抗选择，分别是1M和50欧姆。 那么50Ω有什么用处呢，不是输入阻抗越高越好吗？ 1.当示波器使用50Ω接或者内部50欧姆档位时，只能够使用50Ω同轴电缆或者一些要求做50Ω匹配的有缘探头。直接测量板载信号时则只能够使用有源探头，同轴电缆仅适用于测量无负载信号。 2.测量高频信号时，需要注意示波器的负载效应。测量系统最好是50Ω。再考虑到传输线理论，...
RF设计中的阻抗匹配及50欧姆的由来？
射频问问 (RFASK.NET) 是在"微波射频网(MWRF.NET)”系列原创技术专栏基础上升级打造的技术问答学习平台。
03-30 2018
为什么很多射频系统或者部件中，很多时候都是用50欧姆的阻抗（有时候这个值甚至就是PCB板的缺省值） ，为什么不是60或者是70欧姆呢？这个数值是怎么确定下来的，背后有什么意义？本文为您打开其中的奥秘。
AD22计算并设置50欧姆和100欧姆阻抗匹配
小火柴棒的博客
12-01 1万+
AD22计算并设置50欧姆和100欧姆阻抗匹配
转 | 示波器输入阻抗选1MΩ还是50Ω的详细解析
Clara_D的博客
12-07 1万+
熟悉示波器的朋友可能都会有过这样的困惑：输入阻抗有1MΩ和50Ω两种，我们到底该如何选择呢？ 传输线 想要讲清楚50Ω的由来，我们需要先讲一下传输线。电信号实际上是以电磁波的形式在传输线中传播的。当传输线的尺寸不再远小于电磁波波长时，就不得不考虑这个“波”的特性了。下图是将一个窄脉冲施加到100m左右的终端短路的网线上时，示波器在信号源端测量到的图片。可以在其上明显看出有一个入射波和一个反射波。 当入射波和反射波叠加在一起回发生什么呢，你的方波信号信号可能就会成这样。 那么，如何阻止信号反射呢？ 就像光
电线的阻抗匹配
05-24
### 电线阻抗匹配原理 电线阻抗匹配的核心目标是减少反射损耗，从而提高能量传递效率。在实际应用中，如果传输线的特性阻抗与负载阻抗不一致，则会在接口处发生信号反射现象，这不仅降低了系统的性能，还可能导致信号失真或损坏设备。 #### 阻抗匹配的概念 阻抗匹配是指通过调节负载阻抗 \( Z_L \) 和源阻抗 \( Z_S \)，使得两者之间的关系满足特定条件，从而使最大功率能够从源传递到负载。对于理想情况下的无损传输线，当负载阻抗等于传输线的特性阻抗时，可以实现完全匹配[^2]。 #### 特性阻抗的影响 特性阻抗是一个描述传输线电气特性的参数，在高频电路中尤为重要。为了确保信号的有效传输，通常需要将传输线两端的阻抗设置为其特性阻抗值。例如，常见的同轴电缆标准特性阻抗为 50 Ω 或 75 Ω[^4]。 --- ### 实现方法 #### 方法一：串联或并联电阻法 这是最简单的阻抗匹配方式之一。通过增加额外的电阻元件来调整总阻抗大小，使其达到所需的匹配值。具体来说： - **单电阻形式**：仅在一个端口添加适当阻值的电阻即可完成匹配。 - **双电阻形式（戴维南终端匹配）**：利用两个电阻构成并联回路，其等效阻抗应与传输线的特性阻抗相等。这种方法的优点是可以降低对电流驱动能力的要求[^1]。 #### 方法二：LC网络匹配 使用电感 (L) 和电容 (C) 组成滤波器结构来进行阻抗变换。这种技术特别适合处理宽带频率范围内的复杂场景。典型的 LC 匹配网络包括 π 型和 T 型拓扑结构[^2]。 #### 方法三：Smith圆图辅助设计 Smith 圆图是一种用于解决微波工程领域内各种问题的强大工具。借助该图形界面，工程师们可以通过几何操作快速找到最佳解决方案。基本流程如下： 1. 将原始负载阻抗归一化； 2. 在 Smith 图中标记对应位置； 3. 调整路径直至到达单位圆中心点附近区域为止[^3]。 #### 方法四：变压器耦合 利用磁感应原理工作的变压器也可以用来实现不同阻抗水平间的过渡衔接作用。它的优势在于无需消耗直流偏置电源，并且能够在较宽的工作频带上保持良好表现。 ```python import numpy as np def impedance_matching(Z_source, Z_load): """ 计算简单串连/并列电阻式阻抗匹配所需附加组件值 参数: Z_source : float 来自发送方的实际输出阻抗(欧姆). Z_load : float 接收装置所呈现出来的输入侧表观阻抗(欧姆). 返回: R_series : 浮点数表示需加入序列方向上的补偿用电阻数量级. R_parallel : 并接模式下应该选取的具体数值规格. 注意事项: 如果Z_souce已经非常接近于Z_load则可能不需要任何进一步修正措施; 同样地，某些特殊情形也许根本不存在可行解... """ if abs((Z_source - Z_load)/Z_load)<0.01: # 判断是否已近似达成平衡态 return None,None elif Z_source>Z_load:# 当前状态下存在过高的源头部分贡献度倾向时采取行动策略 R_series=(np.sqrt(Z_source*Z_load)-Z_load)/(1-(Z_load/Z_source)) R_parallel=None else: # 反之亦然的情形处理逻辑分支定义 R_series=None R_parallel=((Z_source+Z_load)*(Z_load-Z_source))/(4*(Z_source**2)) return round(R_series),round(R_parallel) example_result=impedance_matching(75,50) print(f"Series Resistance:{example_result[0]} Ohms\nParallel Resistance:{example_result[1]}Ohms") ``` --- ###
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