为会么馈线的阻抗是50欧姆
在无线电的信号传输过程中为什么都使用50欧姆的馈线呢,其最主要的原因是为了抗干扰。
其原理就是信号的传输夹在另一导线的内部。中间还夹杂一些用绝缘材料做的隔离层。其中同轴电缆最大的特点就是把内部线缆完全放到外部屏蔽层之内。
如上图所示Vs是一个交流电源,Zs是交流电源的阻抗;Z0是通过尺寸可以计算出来的特性阻抗;Zl是负载的阻抗;如果它们匹配,那么就可以完美的把功率从电源传输到负载;如果不匹配就会被从负载反射回电源。
所谓同轴就意味着使用了同一根中心轴。
阻抗的计算是每米线缆的电感除以电容再求平方根。Z0等于138除以线缆材料的介电常数的平方根;然后乘以外部屏蔽层的内径除以内部屏蔽层的外径再求它们商的常用对数。
由于最好的阻抗是30欧,60欧,77欧;所以高功率的场景要用30欧的阻抗;低损耗的场景要用77欧姆的阻抗【这就是为什么有线电视和卫星电视通常用78欧姆的线缆】;
只要不超过绝缘体的击穿电压,以上同轴电缆在无线电通信中也可以使用。选择50欧姆正好是二者之间,它是算术平均数除以2;几何平均数小于50;所以这就是50欧姆的由来。
在电路中为什么要在信号线上串联电阻;串联的电阻一般是0欧,22欧,33欧或更大阻值;这个电阻有时放在信号发射端,有时放在信号接收端;
串联电阻的作用是起到匹配阻抗和减少反射信号,电信号频率较高时遇到不同的阻抗,像光穿过不同物体一样会产生反射,
信号从发射端经过PCB走线到接收端时,如发射端阻抗一般在17到40欧之间,
与PCB走线阻搞【一般是50欧】不匹配,就会在接收端产生信号的反射。
产生的信号反射会导致信号在上升沿或下降沿产生过冲、下冲或振荡。
而通过在发射端串接电阻,就能有效的改善抗阻匹配。减少反射现象。
当PCB走线过长或离快速跳变信号线路较近时,信号非常容易偶合生生窄脉冲,毛刺。这可能会导致接收端误操作,增加错误的脉冲计数。
在接收端串电阻,就能吸收干扰信号,