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【Maker電子學】淺談高頻系統的原理與設計—PART14

   
作者:Bird

在上一篇文章【Maker電子學】淺談高頻系統的原理與設計—PART13 中,我們用能量傳遞的觀點,了解到阻抗匹配的重要性。從純電阻模型的推導,得出在訊號源阻抗與負載阻抗相同時,能量傳遞會最大化的結論,接著再把這個推導擴展到複數阻抗的環境下,得到複數阻抗要匹配時,需要兩個阻抗互爲共軛阻抗的結論。

這一回我們要來看看,實務上當輸出阻抗與負載阻抗不一樣時,需要做些什麼處理。

目標阻抗

雖然我們利用接下來要講的電路,將訊號的特性阻抗轉來轉去,但凡是轉換必有損失,所以一般來說我們並不會任意轉換特性阻抗,而是會依循一定的標準。

什麼標準呢?之前有提過,因爲很多複雜的歷史因素,現代大部分的 RF 系統都使用 50 ohm 的特性阻抗當作標準。傳輸用的電纜是 50 ohm 的特性阻抗、各種接頭和連接器也是 50 ohm 的特性阻抗,甚至很多被動元件也都設計成 50 ohm 的特性阻抗。

舉個例子來說。陶瓷多層天線,又稱爲 ceramic chip antenna,是很常用的一種小型天線元件。我們之前曾經提過,藉由使用高介電係數的陶瓷材料,我們可以讓電磁波行進的速度變慢、波長變短,而在更小的尺寸中讓電磁波達成共振,這種天線就是利用這樣的原理做成的。

TDK 算是陶瓷零件很大的供應商,他們有一系列各式各樣的陶瓷天線產品可供選擇,我們隨便從目錄裡找一顆,ANT016008LCS2442MA1,看看它的 datasheet,找到 datasheet 裡的電氣特性 electrical characteristics:

(圖片來源:Bird 提供)

看到了嗎?這個天線的特性阻抗是 50 ohm。

而我們最常用的小型 RF 連接器,SMA connector,也是 50 ohm 的。找個 RF 連接器製造大廠的網頁,看一下 SMA connector 的規格:

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Liang Bird

Author: Liang Bird

在外商圈電子業中闖蕩多年,經歷過 NXP、Sony、Crossmatch 等企業,從事無線通訊、影像系統、手機、液晶面板、半導體、生物辨識等不同領域產品開發。熱愛學習新事物,協助新創團隊解決技術問題。台大農機系、台科大電子所畢業,熱愛賞鳥、演奏管風琴、大提琴、法國號,亦是不折不扣的熱血 maker。

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