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使用标准50欧姆同轴电缆进行高功率和高电压传输

关键的外卖

  • 对于射频电路中的阻抗匹配,50欧姆的标准阻抗是普遍接受的。

  • 50欧姆同轴电缆用于微波发射机,翻译,调频低功率系统,业余频率系统和双向无线电。

  • 要求低衰减的系统的标准阻抗选择是75欧姆。

同轴电缆

50欧姆同轴电缆适用于处理高电压和大功率

传输线阻抗是射频电子学的一个重要方面,因为它极大地影响信号的质量。传输线通常以标准阻抗终止,以实现阻抗匹配。普遍接受的标准传输线阻抗为50欧姆。在本文中,我们将讨论标准50欧姆阻抗在防止射频电路中的信号干扰和保持信号质量方面的重要性。

阻抗不匹配和信号反射

在射频电路中,输入信号被信号反射产生的噪声中断。通常,信号反射是由于阻抗不匹配造成的。源阻抗和负载阻抗之间的任何不匹配都会产生信号反射到输入端和影响信号完整性电路可靠性、数据安全性、输出质量。随着阻抗失配的严重程度的增加,信号反射变得强烈,并干扰输入信号,使它们有噪声。要减轻射频电路中的信号反射,最可行的解决方案是阻抗匹配

射频电路中的阻抗匹配

阻抗匹配对于限制射频电路中的信号反射至关重要。阻抗匹配是通过使源阻抗等于负载阻抗来实现的。阻抗匹配的直接方法是设计射频元件和传输线,使其特性阻抗与负载阻抗匹配。然而,这种阻抗匹配方法在大多数时候是一个重复的过程。对射频电路的任何修改都可能导致特性阻抗的变化,这需要阻抗匹配的下一次迭代。最实用的方法是在射频电路中选择一个标准阻抗来建立阻抗匹配。

标准阻抗

射频电路中的阻抗匹配,普遍接受的标准阻抗为50欧姆。使用50欧姆的标准阻抗可以最大限度地减少信号反射和最大限度地提高功率传输。然而,50欧姆并不是射频阻抗匹配的神奇数字;建立阻抗匹配不存在完美阻抗,标准阻抗可以取任意值。

50欧姆的值是必不可少的,因为设计师和制造商已经同意在射频设计界普遍接受这一特定值。大多数射频组件,如天线、衰减器、集成电路和同轴电缆,都是按照标准的50欧姆阻抗值设计的。

50欧姆同轴电缆

同轴电缆是射频电路的传输线,用于传输输入信号和输出信号。它们有多种阻抗。同轴电缆阻抗值的选择取决于所选电缆阻抗处的信号频率和信号损失。

同轴电缆承载高压的理想阻抗为60欧姆。适用于大功率传输的同轴电缆阻抗值为30欧姆。那么,50欧姆值是如何成为标准阻抗的呢?选择支持高效电力传输的30欧姆同轴电缆会导致较差的电压处理。同样,60欧姆同轴电缆仅适用于以最小的损耗传输高压信号,但电源处理效率达到了真正的最低点。在高压和大功率应用中,30和60欧姆同轴电缆在某种程度上都很糟糕。标准的50欧姆同轴电缆是一个很好的折衷方案。

应用程序

50欧姆同轴电缆通常用于微波发射机、翻译器、调频低功率系统、火腿频率系统和双向无线电。然而,重要的是要记住,50欧姆电缆不是射频系统可用的唯一标准阻抗,因为它们有高信号衰减的缺点。

选择

值得注意的是,50欧姆同轴电缆的另一种替代品是75欧姆电缆。要求低衰减的系统(主要是VHF应用)的标准阻抗选择是75欧姆。75欧姆同轴电缆在有线电视系统、蜂窝助推器、视频和音频应用中也很流行。

在设计射频系统时,确定标准阻抗是非常重要的。无论选择的标准阻抗是50欧姆还是75欧姆,都需要PCB设计软件来构建射频电路。领先的电子产品供应商依靠Cadence产品来优化各种市场应用的电源、空间和能源需求。如果您想了解更多我们的创新解决方案,和我们的专家团队谈谈吧请订阅我们的YouTube频道