射频信号在传输中需要使用天线和同轴电缆；而对射频信号的传输，人们总是希翼信号能够传输的更远；为了使信号传输到更远的距离，通常用很大的功率去发射信号，便于覆盖更大的范围。而同轴电缆本身是有损耗的，这与大家日常生活中所使用的导线一样，如果电流传输功率过大，导线会发热甚至会熔断。出于同样的道理人们试图寻找一种能够传输大功率，同时损耗又非常小的同轴电缆。
如果您安装过放大器、滤波器、耦合器等射频设备的射频PCB，或者遇到过射频同轴电缆，您可能知道射频电线电缆的传输阻抗设定为50欧姆， 这也称为传输线缆的特性阻抗。
为什么这个阻抗是一个特殊的数字？这当然不是偶然的，让大家将回顾一下50欧姆阻抗的特点。驱动50欧姆阻抗的因素有两个:损耗和功率。
损耗、功率与阻抗
如果大家可以绘制传输线缆的损耗与阻抗的特性关系图。事实证明，插入损耗在77欧姆左右时最小。而在最大功率传输与特性阻抗的关系图中，大家会发现在30欧姆左右，可以获得最大功率。
图1.插入损耗与特性阻抗关系图
损耗和功率之间权衡
这一切都归结为最大功率传输的特性阻抗值为30欧姆，而理论最小衰减(损耗)的特性阻抗为77.5欧姆。50欧姆或多或少位于这两个值之间的中间值，因此将50欧姆确定为标准特性阻抗。因此在需要权衡损耗和功率的射频和微波领域，传输线选择阻抗值为50欧姆。
另一方面，当长距离同轴电缆(例如在有线电视或卫星电视中)需要最小损耗时，优化功率传输的问题就较少了，因此在这些系统中使用了更高阻抗的75 欧姆电缆和连接器。
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发表于 2022-8-22 13:07:46