一、阻抗

1、阻抗的概念

在具有电阻、电感和电容的电路里，对电路中的电流所起的阻碍作用叫作阻抗。电容的容抗是 1/(jωC)，电感的感抗是jωL；阻抗（Impedance）是电阻和这些容抗、感抗构成的实部和虚部的值，实际上实部和虚部并不是简单的直接相加。阻抗通常用字母Z表示，Z=R+jX，其中实部R表示纯电阻部分，虚部X表示电抗。在射频电路实际应用中，现在常用的阻抗多数是50Ω，另外有部分电路采用75Ω、差分100Ω和差分150Ω等。

2、阻抗的作用

射频是高频交流信号，对于高频信号，除了电阻以外，要考虑由于频率引起的感抗和容抗，实际上射频电路中绝大多数情况下用的是电容和电感。

低频电路的目的是传输电流、电压、波形，数字电路的目的是传输状态（0或1），而射频电路的目的是进行功率的传输。从发射端来讲，射频信号需要无线传输到很远的地方，从而让远处的接收设备接收，因此必须保证足够大的功率才能传输到很远的地方。从接收端来讲，接收机接收到的信号必须远远高于噪声信号才能被正确地解调出来，因此接收信号也需要很高的功率。同时，信号从一个电路输入到另一个电路输出，必须做好输入和输出的阻抗匹配，才能避免功率的损失和信号畸变，从而实现高效的传输。

二、阻抗匹配

阻抗匹配是射频电路最关键的因素，同时阻抗匹配工作也是每个产品研发调试过程中最重要的工作。

1、阻抗匹配的概念

无线通信的目的就是把信号从一个地方传到另一个地方，射频信号的源端和目的端（负载端）。在射频电路中，射频信号需要经过许多器件或电路去传输，对于输入的电路为源端（Source），输出的电路为负载端（Load），信号从源端到负载端的传输中会有功率的损失，以及噪声的引入，为了减少功率的损失和降低干扰的引入，需要对源端和负载端做阻抗的匹配。源端阻抗为ZS=RS+jXS，负载端阻抗为ZL=RL+jXL。

2、阻抗匹配的作用

若阻抗不匹配，将会给射频电路带来以下两种严重的问题。

一是额外功率损失。阻抗不匹配就意味着在信号源和负载端之间存在电压或功率反射，造成了额外的功率损失。因为电路设计的不匹配导致的额外功率损失会严重影响通信系统的性能。

二是额外失真和准噪声。在不匹配条件下，信号在信号源和负载端之间来回反射，在信号源和负载上与原始信号叠加，导致信号源或负载信号失真。

当反射信号的频率不变或反射信号的频率与输入信号的频率相等时，便出现额外失真。

当信号的频率随时间改变，即反射信号与输入信号频率不相等时，叫准噪声（准噪声不是真正的噪声，噪声一般是指白噪声）。额外失真将带来信号相位的恶化，准噪声将带来信噪比的下降。

3、阻抗匹配的类型

阻抗匹配包括最大功率匹配和无相移的最大功率匹配，实现无相移的最大功率匹配的前提是需要源阻抗和负载阻抗为共轭关系，实现最大功率匹配的前提是需要源阻抗和负载阻抗相等。

无相移的最大功率匹配是指从源阻抗到负载的功率传输的最大化，从源阻抗到负载的传输电压无相位偏移。这是功率匹配的一种特殊情况。如果相位存在偏移将导致信号在传输中发生畸变，造成接收电路不能正确解调。最大功率匹配是指从源阻抗到负载的传输的功率最大化。

阻抗匹配的方法或过程就是在信号源和负载之间加入匹配电路，一般由电感和电容构成，实现阻抗变换。典型的阻抗匹配电路形式有两种：T形阻抗匹配电路和π形阻抗匹配电路。