在任何需要将 RF 信号及其能量从系统中的一个功能块或组件传输到信号链中的后续功能块或组件的任何设计中，几乎总是存在阻抗匹配问题。此外，还有与传输线和天线相关的 VSWR 密切相关的主题（别担心：VSWR 在下面详细定义和讨论）。本常见问题解答着眼于这两个相互交织的主题的多个方面：潜在问题、进行测量和实施匹配解决方案中国机械网okmao.com。
问：阻抗匹配问题及其答案是什么？
答：在射频电路（以及低频甚至直流电路）中，一个重要的目标是将射频功率沿信号链传递。戴维宁电路分析表明，当源阻抗和负载阻抗互为复共轭时，传输的功率最大。（您可以在参考文献 1 和 2 中看到这种可能不直观的情况的证明）。从数学上讲，当源的输出阻抗 (Z S =R s +jX s ) 等于负载输入阻抗的复共轭 (Z l =R L -jX L )时，可获得最大功率传输。这称为共轭匹配。
对于纯电阻情况，这仅意味着源阻抗和负载阻抗应具有相同的值（图 1）。但是对于具有电抗性的非电阻负载，事情就复杂多了：容性源需要感性负载，反之亦然（图 2）。
图 1：基本电气分析表明，在只有电阻元件而没有电抗方面的设计中，当它们的电阻相等时，最大功率从电源传输到负载。（图片：Triad Magnetics）
图 2：当电源或负载为无功时，当电源和负载阻抗具有相同的电阻但电抗相反时，传输的功率最大。（图片：维基百科）
问：为什么射频电路的阻抗问题比低频甚至直流系统更复杂？
答：原因是阻抗是频率的函数。对于低频和直流区域，阻抗的无功分量通常非常小且可以忽略不计；不可避免的杂散和寄生电容和电感在那里通常微不足道，但在兆赫和千兆赫范围内不能忽略。在音频范围（20 Hz 至 20 kHz）中，放大器的输出阻抗应与扬声器阻抗匹配，以提供最大功率传输，从而提供最大音量。低频无功值可能是一个问题；然而，即使是 50/60 Hz 电机在其绕组中也有相当大的电感，在驱动电机时会影响功率传输和驱动器特性。
问：阻抗问题是否仅与电子产品有关？
答：不，只要系统需要传输能量（例如超声波能量从声发射器到皮肤然后进入身体，或感应反射的超声波能量），这一点就很重要。同样，本文仅关注高频电磁频谱中的阻抗和相关问题。
问：“匹配”的源阻抗和负载阻抗是什么意思？
答：最大化这种功率传输是一个重要的设计优先事项。当工程师说他们的阻抗“匹配”时，并不意味着他们相等。从这个意义上说，“匹配”是标准但可能令人困惑的术语。重要的是要记住，“匹配”意味着阻抗是彼此的复共轭，而不是相等。当然，对于纯电阻源阻抗和负载阻抗，它们是相等的。
问：在匹配条件下，理想情况下可以传输多少功率？
答：数学和分析表明，最大值为 50%。
问：最大功率传输和最大效率是否相同？
A：不，但他们经常混淆。效率是负载中消耗的输入功率的百分比。如果增加负载电阻，可以实现更高的效率。相比之下，最大功率传输定理定义了负载电阻，它将获得源提供给它的最大功率。但是，电源的输入功率取决于负载；如果负载电阻增加，总功率会下降，但传输到负载的输入功率百分比会增加。
换句话说，随着负载电阻的增加，负载中消耗的功率比源阻抗中消耗的功率多，因此效率增加。然而，由于增加的阻力，总功率的大小降低。类似地，如果负载电阻降低，负载中消耗的总输入功率的百分比就会降低，效率也会降低。在大多数 RF 设计中，最大功率传输是主要关注点。
本文的下一部分将介绍标称阻抗和 VSWR。