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《何谓阻抗(impedance)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、何謂阻抗(Impedance)??電路負載可分成:電阻R(Resistance)/電感L(Inductance)/電容C(Capacitance)阻抗可以用歐姆定律(Omh'sLaw)來做分析,大部分的電路都可以化減成R/L/C串並聯的等效電路,L/C在直流電路中對電路沒有影響,(L)電感對直流電路而言是一條較長的線路,(C)電容與電路並聯會因為電容充電而延遲信號,所以電阻只會影響(V/I)阻抗實數部份,電感和電容則會影響阻抗虛數部分,所以直流電路的阻抗為電阻.阻抗延伸了交流電路(AC)中對於電阻的概念,在交流信號中不僅只有電壓
2、強度與電流強度的關係,更是要考慮相位(Phase)的問題.電阻/電感/電容三者配合能夠影響交流信號(AC)瞬間的電壓/電流/功率等參數.電感器(Inductor)L具有阻礙急遽變化的電流(di/dt)流過之作用,在電感器兩端產生的電壓V如下式表示:V=L.(di/dt)=jwL.i=Z.i(d/dt)阻抗為jwL複數(ComplexNumber)電容器(Capacitor)C具有阻礙急遽變化的電壓(dV/dt)加在電路上之作用,加在電容器C上的電壓V與儲存於C內之電荷量Q之間的關係式如下:Q=C.V式子兩邊對時間t予以微分變成下
3、式:dQ/dt=C.(dV/dt)上式中,左邊為每單位時間之電荷Q的變化量,即為電流,可以將上式改寫如下:i=C.(dV/dt)=CV.(d/dt)=jwC.V由上式得知,阻抗Z如下式:Z=V/i=V/(jwC.V)=1/jwC複數(ComplexNumber)阻抗為向量(VectorQuantity)電阻的阻抗Z(R)=R電感的阻抗Z(L)=jwL電容的阻抗Z(C)=1/jwC=-j(1/wC)電阻和電感串聯電路之阻抗Z=R+jwL=
4、Z
5、.(cos+j.sin)電阻和電容串聯電路之阻抗Z=R+(1/jwC)阻抗為向量,所以電
6、壓變化時的電流變化也是向量.阻抗就是由電阻(Resistance)+電抗(Reactance)所組成,電抗又分成感抗(InductiveReactance)和容抗(CapacitiveReactance),在SmithChart中以電感性或是電容性來呈現,感抗和容抗都屬於虛部(ImaginaryPart).只會出現在交流電路中.阻抗一般以Z=R+jx或Z=R-jX來表示,電阻(R)是實部(RealPart)而電抗因為是屬於虛部所以用複數(ComplexNumber)表示法呈現.當我們要在交流電路中某一頻率點上面讓電路得到純電阻,
7、就必須要把複數的電抗處理掉.要讓電路的阻抗和負載的阻抗得到匹配,當jX(jwL)為正數時為感抗,此時必須找出jX(jwL)的共軛複數-jX(1/jwc)容抗,如此就可以達到共軛匹配,虛部的電抗此時已經互相抵消掉了,剩下實部電阻.射頻電路的匹配講的就是這一個道理,為何要做電路匹配呢?因為交流電路必須要和負載達到匹配,信號才能完整的轉移到下一級,否則會發生信號反射,信號會沿著原先的路徑返回,信號就不能有效的傳遞到下一級.交流信號當遇到阻抗不連續時產生的反射波會和入射波交互作用,產生駐波.RF領域常講到SWR駐波比,就是指入射波和反射
8、波的關係.交流電路的整條路徑都要盡量的讓阻抗值保持一致,在阻抗不連續的地方會產生反射的現象,盡量保持整個信號路徑上的阻抗一致,這樣子信號功率才能完整的傳遞下去.阻抗和反射係數有一線性關係存在,也和VSWR有一線性關係,這些數值都可以透過關係式來換算得到.
