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开云体育信号在B点际遇阻抗不一语气性-开云官网切尔西赞助商(2025已更新(最新/官方/入口)

发布日期:2025-05-27 08:23    点击次数:79

开云体育信号在B点际遇阻抗不一语气性-开云官网切尔西赞助商(2025已更新(最新/官方/入口)

了解失配损耗对有损领会的影响开云体育,通过固定衰减器减少失配损耗的法式,以及此舛错的统计模子。

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失配损耗(ML)表征了RF信号旅途中的多个阻抗不一语气性如何导致功率损耗,并抑制咱们在电路中的两点之间进行有用的功率传输。

在本文中,咱们将当先商量失配损耗对有损领会的影响。接下来,咱们将探讨一种通过固定衰减器减少失配损耗的简便法式,并最终探讨该舛错的统计模子。

处理无损耗领会时的失配损耗

在本系列的前一篇著作中,咱们了解了失配损耗对级联放大器增益的影响(图1)。

图1示例图涌现了通过带状线伙同的两个放大器图1示例图涌现了通过带状线伙同的两个放大器

在这种情况下,放大器1的输出阻抗和放大器2的输入阻抗与领会的特质阻抗不匹配。由于波反射,部分RF能量无法传递到放大器2的输入端。功率损耗如方程式1所示:

方程式1方程式1

上述方程对应于传输线是无损的(增益为1或0dB)的情况。可是,在实验中,该线施展出一些衰减。

领会衰减司帐

让咱们假定领会电压衰减的幅度是Ac,其中Ac是线性的,而不是分贝,况兼值小于1。图2讲解了沿正向(a1)传播的电压波如何受到领会衰减的影响。

图2涌现了正向传播的电压波如何受到领会衰减的影响图2涌现了正向传播的电压波如何受到领会衰减的影响

当信号从A点传播到点B时,它会衰减Ac倍。然后,信号在B点际遇阻抗不一语气性,反射信号会履历稀奇的Γ2衰减。此时,总衰减通盘为Γ2Ac。临了,信号以稀奇的衰减Ac沿领会进取传播到点A。通过比较点A处的入射和反射信号,从点A看向领会的有用反射通盘的大小筹办如下:

方程式2方程式2

将此效果代入方程1,咱们获取衰减为Ac的电缆的失配损耗:

方程式3方程式3

示例1:查找最小和最大失配损耗

假定在匹配的环境中,传输线的标称衰减为2 dB。如若|Γ1|≤0.5且|Γ2|≤0.33,失配引起的损耗的最大值和最小值是若干?

咱们当先需要找到线性衰减因子:

将Ac=0.794、Γ1=0.5和Γ2=0.33代入方程3,ML的最大值和最小值辩认为MLmax=0.859 dB和MLmin=-0.954 dB。0.954dB的负损耗本体上表现功率增益。咱们当今不错使用这些值来找到领会的等效损耗。咱们知谈领会的标称损耗为2dB。由于反射,可能会产生0.859 dB的稀奇损耗或0.954 dB的增益。因此,领会的最大损耗为2.859 dB,最小损耗为1.046 dB。

此外,咱们还不错说领会的最大增益为-1.046dB,领会的最小增益为-2.859dB。如若放大器1和2的换能器增益为G1和G2,则级联的总增益不错在G1+G2-2.859 dB和G1+G2-1.049 dB之间变化。

通过衰减器减少失配省略情味

上述商量使咱们找到了一种减少失配省略情味(MU)的通用科罚决策。比较方程1和3,咱们不雅察到领会的衰减因子有用地裁减了反射通盘。雷同,咱们不错有意添加一个匹配的固定衰减器来扼制反射波。如图3所示。

图3涌现添加匹配的固定衰减器如何扼制反射波的暗意图图3涌现添加匹配的固定衰减器如何扼制反射波的暗意图

衰减器输入端的反射通盘大小为:

在这种情况下,MU是:

如若需要,咱们还不错在领会的输入端口添加一个固定衰减器,如下图4所示。如若需要,咱们还不错在领会的输入端口添加一个固定衰减器,如下图4所示。图4领会端口添加了固定衰减器的暗意图图4领会端口添加了固定衰减器的暗意图

领会输入端的反射通盘为:

因此,在两个衰减器皆到位的情况下,MU为:

方程式4方程式4

示例2:探索衰减器的失配省略情味

RF线的输入和输出处的反射通盘辩认为0.3和0.4,如下所示。

图5涌现RF线ΓS和ΓL的输入和输出的示例图图5涌现RF线ΓS和ΓL的输入和输出的示例图

这种配置中的不匹配省略情味是什么?如若咱们在领会的输入和输出端插入两个3-dB衰减器,新的失配省略情味是什么?

如若莫得衰减器,咱们有:

关于3-dB衰减器,衰减器的输入输出电压比为:

使用方程式4,咱们发现两个衰减器配置的失配省略情味:

如您所见,衰减器显耀裁减了失配的省略情味。

遁入垫——利用和其他磋商成分

用于减弱阻抗失配的衰减器偶然被称为“焊盘”、“掩模焊盘”或“匹配焊盘”。但是,请记着,“匹配焊板”一词也用于在75Ω和50Ω之间编削的阻抗编削焊盘,这些是不同的设立。

屏蔽垫频繁用于RF信号旅途中,以使测量愈加可靠和可预计。插入屏蔽垫的最好位置是阻抗匹配最差或变化最大的点。掩模垫的一个常见利用是RF步进衰减器(图6)。

图6示例利用涌现了在RF步进衰减器中使用掩模垫。图片由Fluke提供图6示例利用涌现了在RF步进衰减器中使用掩模垫。图片由Fluke提供

在上图所示的示例中,步进衰减器在输入和输出端口皆装置了3-dB屏蔽垫,以确保步进衰减器的不同建立施展出恒定、明确的匹配。使用遮掩垫的主要缺欠是衰减器也裁减了所需信号的幅度。这不错使所需的信号更接近噪声基底。举例,使用单个3dB衰减器,给定负载的回波损耗理念念地晋升了6dB;正向行波的振幅也减小了3dB。

还不错使用匹配汇注来杀青所需的阻抗匹配,而不会显耀衰减所需的信号。可是,与匹配汇注比拟,遮掩垫的一个主要优点是,遮掩垫不错在指定的频率边界内提供平坦的频率反馈。举例,低值衰减器在直流至18 GHz频率边界内的衰减变化可能为±0.2 dB。关于频繁在窄频率边界内提供阻抗匹配的阻抗匹配汇注来说,情况并非如斯。

不匹配省略情味图

揣测失配省略情味如何随Γ1和Γ2而变化是成心的。如图7所示,该图摘自Keysight利用设施讲解。

图7涌现不匹配省略情味变化的图。图片由Keysight提供图7涌现不匹配省略情味变化的图。图片由Keysight提供

这些图涌现了MU的变化,单元为±dB。举例,当Γ1=Γ2=0.05时,咱们知谈失配省略情味约为±0.021 dB,这与上述图集一致。这里的首要不雅察效果是,通过使反射通盘之一满盈低,咱们不错限度失配省略情味。举例,当Γ1=0.05(对应VSWR为1.1)时,即使Γ2=0.5(或VSWR为3),失配省略情味也保捏在±0.2 dB以下。举例,磋商射频功率测量利用。如若您礼聘具有低VSWR的功率传感器,您不错确保阐发传感器的VSWR有多低(不管电源的VSWR如何)在一定进度上限度了失配省略情味。

不匹配省略情味的统计模子

在上述商量中,咱们只磋商了失配省略情味的上限和下限。诚然这让咱们了解了电路中最坏情况的省略情味,但有一个舛错的统计模子是有用的。我上头提到的Keysight利用讲解回归了不错磋商用于失配省略情味的不同概率密度函数(PDF)。为了找到MU的PDF,磋商了Γ1和Γ2的三种不同漫衍,如图8所示。

图8示例涌现了Γ1和Γ2的三种不同漫衍。图片由Keysight提供图8示例涌现了Γ1和Γ2的三种不同漫衍。图片由Keysight提供

和解这些漫衍,咱们发现了六种不同的PDF函数用于失配省略情味。举例,假定Γ1和Γ2皆具有环漫衍(图8(b)),MU具有人所共知的U形漫衍,如图9所示。

图9涌现MU如何呈U形漫衍的示例图。图片由Keysight提供图9涌现MU如何呈U形漫衍的示例图。图片由Keysight提供

这些统计模子使咱们大概预见失配省略情味的圭臬偏差。关系更多信息,请参阅本文前边连结的Keysight文档。

射频狡计和失配省略情味

在狡计级联射频模块或进行射频测量时开云体育,失配省略情味是一个需要磋商的首要成分。裁减失配省略情味的一种常见法式是在失配阻抗之前搁置一个匹配的衰减器。在处理这个舛错时,咱们有酷爱找到舛错的上限和下限偏激PDF函数,以便咱们不错预见舛错的圭臬偏差。

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